Когда появилось "СТЕРЕО"?
В августе 2006 года исполняется 145 лет с момента изобретения стереозвука.
Давайте себе представим: на дворе 1881 год.
Электричество, понимание электромагнитных волн, телефония и радио только начинают развиваться, звукозаписи как таковой ещё нет, как и средств её воспроизведения. Даже кино появится спустя 14 лет и по началу будет без звука.
Но в этом году, в Париже, состоялась первая электротехническая выставка, которая проходила с 15 августа по 15 ноября. Это было само по себе уникальное событие! Давайте просто перечислим что там можно было увидеть:
Была продемонстрирована первая динамо-машина Зеноба Грамма.
Лампа с угольной нитью Томаса Эдисона
Вернер фон Сименс представил первый электрический трамвай,
Первый коммерческий телефон Александра Белла
Электрическая распределительная сеть Марселя Депре
Экспериментальный электромобиль Густава Труве
Николай Бенардос показал новый способ электросварки «Электрогефест», за что и получил золотую медаль.
Организаторам выставки хотелось чем-то удивить народ по настоящему. Хотя, глядя на представленные достижения в конце 19 века, многие и так должны были быть восторге!
И тут инженер Клеман Адер предложил сделать кабинки для прослушивания оперы, способные передать пространственную акустику настоящего театра.
Идея зашла и для этого на сцене Парижской национальной оперы установили два микрофона, а сигналы по проводам передали на территорию выставки. Для каждого посетителя кабинки было два наушника в которых можно было послушать объемное звучание. Эта идея фактически является прообразом и прародителем стереозвука.
Как это часто бывает изобретения или открытия намного опережают своё время. Так вышло и с этой технологией. Кабинки стали делать в разных местах, но тянуть два провода от разных микрофонов было дорого, поэтому большинство слушали моно звук, а технология не получила широкого распространения. Устройства записи звука и технологии на тот момент были ещё несовершенны и по сути только нарождались. Да что говорить, если запись от 9 апреля 1860 года считается первой дошедшей до нас, когда французский издатель и книготорговец Эдуард-Леон Скотт де Мартенвиль записал на фоноавтограф как кто-то поёт народную песню Au Clair de la Lune («При свете луны»). Но вот услышать что там записано никто не знал как - на буквы совсем непохоже, а технологию считывания этой записи Скотт выдимо "забыл" создать...
Кстати, прочитать эти "каракули" смогли только в 2008 году с помощью сканера высокого разрешения и соответственно воспроизвести записанное 1860 году!
Гравюра с изображением первого фоноавтографа
Пожалуй мы немного отвлеклись...
Прошёл ещё 51 год прежде чем Алан Доур Блюмлейн разработал и предложил новую технологию записи стереозвука.
На самом деле, начав работать в компании «Columbia Graphophone Company» в 1929 году, более известной нынче как Columbia Records, Алан позволил избавиться от патентной зависимости с «Bell Laboratories», которой принадлежал патент на популярный тогда способ записи звука. В ходе своей работы Алан не только изобрел новый способ звукозаписи, избавивший Columbia от выплат Bell Labs, но и решил проблему механического резонанса рекордера, предложив использовать электромеханическое демпфирование во время записи. Технология уже была не нова и применялась в акустическом телеграфе, позволяя передавать сообщения по одной линии на разных частотах, однако к звукозаписи и воспроизведению звука она ранее не применялась. Но не это было главным.
Свой наиважнейший вклад Алан внес в ходе работ над стереозвуком и его записью, являясь, фактически, крестным отцом современной теории стереофонического воспроизведения звука.
Проблема воспроизведения стереозвука берет начало в принципах работы 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.
Он сумел комплексно решить сразу две задачи: записать звук в стерео и воспроизвести его в стерео. Пожалуй то, что Ален разрабатывал именно комплексное решение и определило коммерческий успех его разработок.
Первым шагом стала разработка с точным математическим расчётом стереофонического микрофона, известном также, как микрофон Блюмлейна. Это изобретение позволило записывать стереозвук, вместо одноканального моно. Ну а вторым система воспроизведения стереозвука.
Система воспроизведения Блюмлейна обладает точной моносовместимостью. При объединении двух стереоканалов на выходе вы получаете чистый монофонический микс без какой-либо нежелательной окраски.
Кроме этого именно Блюмлейн первым предложил сдвиг фаз между левым и правым каналом для увеличения стереоэффекта, а также доработал эту идею для пластинок и изобрёл всемирный стандарт стерео грамзаписи.
Для получения идеального стереозвучания 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 слышимости звукового сигнала. При одинаковой громкости обеих 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 12-16 децибел между колонками, хотя этот показатель может изменяться в зависимости от остроты слуха и условий, в которых воспроизводится звук.
Вторая часть состояла в разработке технологии захвата реальной пространственной информации при записи звука. Для этого он предложил использовать совмещённые микрофонные пары.
Существовавшие тогда угольные микрофоны не удовлетворяли требованиям к чистоте звука, для реализации своей идеи Алану, в соавторстве с его коллегой Холманом, пришлось разработать новый тип микрофона, названный изобретателями HB1A, а впоследствии 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.
Стереопара динамический микрофонов Блюмлейна-Холмана
Совмещенная микрофонная «пара Блюмлейна» представляет из себя два направленных микрофона с диаграммой направленности в виде восьмерки, как на картинке выше. 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. Эта технология используется и в настоящее время для профессиональной звукозаписи.
Сам Алан видел основной сферой применения стереозвучания кинематограф.В 1931 году он и его коллеги записали пробный киноролик под названием «Walking And Talking» с использованием стереозвука.
А в 1935 году, при участии Блюмлейна был записан короткометражный фильм «Trains at Hayes». Короткометражка является первым в истории фильмом со стереозвучанием. Поскольку доступен ролит только на Youtube, то пришлось его скачать на Пикабу для всех. )
На этом работа с кино на некоторое время прекратилась - руководство компании посчитало её не перспективной... Ну а Алан занялся телевещанием и разработкой первого стандарта телевизионной развёртки. И уже в 1936 году состоялась первая трансляция телеканала ВВС с использованием нового стандарта. Но это уже другая история гения на счету которого, за его короткую жизнь 128 патентов на изобретения из которых 70 патентов в сфере записи, обработки и воспроизведения звука!
Дальнейшее развитие звукозаписывающей техники позволило существенно улучшить как качество, так и сами возможности по записи звука. Но удивительный факт: первая стерео грампластинка была изготовлена только в 1958 году на аппарате Westrex (США)! Это была первая грампластинка доступная широким массам со стереозвуком.
А во ещё один любопытный факт: в СССР выпуск стерео электрофонов начался раньше производства соответствующих пластинок. Первый электрофон "Юбилейный -Стерео" поступил в продажу в 1957 году! Ну кто скажет что Советы в то время отставали от запада, а разведка ничего не делала?! 😂
Изначально стереоэффекты основывались на элементарном разделении размещения по каналам голосов или инструментов. Например, в ранних стерео записях The Beatles вокал доносится из одного канала, а все музыкальные звуки из другого. Позже при сведении в стерео источники звука стали виртуально расставлять в пространстве благодаря вводимой разнице громкости между левым и правым каналами, а псевдо глубину стерео сцены варьировать ревербератором. Но прогресс не стоял на месте. Появление реверберации, микшерных пультов, различных устройств по обработке звука внесло свои изменения.
Пожалуй революционерами в этой сфере можно считать группу Queen. Для этого стоит вникнуть в кухню стерео на примере 2го трека Deezer c 1го альбома Queen, записанного с января 1972 по январь 1973 года в Trident Studios London. А в шестом треке "De Lane Lea Studios" собран полный букет стерео достижений той поры.
Ну а дальше и в процессе появлялись квадро системы, DTS и множество других, обеспечивающих пространственное звучание. Но все эти системы не получили широкого распространения у пользователей ввиду намного более высокой стоимости и сложности установки. Пожалуй единственным местом где используется объёмное пространственное звучание остался кинематограф, но и это нравится не всем. Чрезмерное количество звуковых эффектов многих отвлекает от сюжета самого фильма.
Вообще пиком развития стереосистем можно считать 70-е - 80-е годы 20 века. Появление хороших усилителей и многополосной акустики позволяло получать очень качественное звучание дома.
С развитием технологий тренд на качественный звук сменился трендом на бесшовную доступность и мобильность. Смартфоны и беспроводные наушники вытеснили аналоговые устройства воспроизведения (проигрыватели, магнитофоны) и на замену пришли цифровые технологии обработки звука. Качественные большие проводные наушники и многополосную акустику заменили вкладыши и динамики смартфонов. Алиса и ей подобные решения, вообще не знают что такое стереозвук.
В итоге выросло поколение которое не умеет слышать музыку и не понимает её. Современный тренд, попсовый ритм, плюс набор нужных слов, да раскрутка очередной "звезды" за деньги - этого достаточно чтобы взлететь в топ чартов. А по настоящему хороших произведений мало, хотя талантов в стране полно и многих мы просто не услышим никогда, несмотря на наличие Интернета.
Но история циклична - надеюсь что мода на качественный звук когда-то вернётся и будет доступна всем. Как и то, что звезданутую братию когда-нибудь выгонят из эфира всех радиостанций и ТВ ящиков...
Но это я пожалуй решил пофантазировать. 🤣
