В третьей рождественской лекции 1988 года Гарет Робертс исследует эволюцию технологий развлечений — от первых механических музыкальных шкатулок до зарождающегося цифрового звука и телевидения высокой чёткости. Лектор демонстрирует, как научный прогресс превратил музыку и визуальные образы из элитарной роскоши в доступную каждому «индустрию человеческого счастья».
🎶 От костяных флейт к Пифагору: природа звука и музыки 0:54
По словам Гарета Робертса, звук — это обычное природное явление, объяснимое законами физики, в то время как музыка является результатом сознательного превращения звука в искусство и науку . Происхождение музыки туманно:
- Чарльз Дарвин полагал, что пение возникло из попыток человека подражать крикам птиц и животных .
- Существует теория, что музыка родилась из рабочих ритмов. Гарет Робертс отмечает тесную связь ранних инструментов с орудиями труда: охотничий лук стал прообразом скрипичной струны, сито для зерна — погремушкой, а котелок — барабаном .
Отцом теории музыки единогласно признан Пифагор. В V веке до н. э. с помощью натянутой струны он вычислил соотношения длины практически для всех мыслимых музыкальных нот . До эпохи Возрождения музыка считалась частью фундаментального научного образования наряду с математикой и астрономией, поскольку месопотамцы верили, что она отражает гармонию Вселенной .
⚙️ Механическая музыка: элитные игрушки викторианской эпохи 2:53
До конца XVIII века музыка в доме была доступна только знати, которая могла содержать придворных музыкантов. Ситуация изменилась с появлением музыкальных шкатулок .
Гарет Робертс демонстрирует экспонаты из Музея науки, которым более ста лет:
- Музыкальная шкатулка со штифтовым барабаном: Сложный механизм, где маленькие металлические штифты на вращающемся цилиндре задевают зубцы металлической гребенки .
- Дисковые музыкальные шкатулки: Использовали сменные металлические диски вместо цилиндров .
- Пианола: Механическое пианино, управляемое бумажным рулоном с отверстиями. Лектор сравнивает такой рулон с перфолентой в компьютерных программах: отверстия передают сигнал клавишам, которые должны быть нажаты .
🎙️ Эра Эдисона и Берлинера: цилиндр против диска 6:52
Томас Эдисон считал фонограф своим любимым изобретением, утверждая, что музыка после религии сделала для возвышения человека больше, чем что-либо другое . Несмотря на свою глухоту, Эдисон осознавал важность музыки в доме. В 1877 году он представил модель фонографа, работающую по принципу записи вибраций диафрагмы на оловянную фольгу с помощью иглы .
Эволюция записи по Эдисону включала:
- Замену ручного вращения электрическим мотором .
- Переход от оловянной фольги к воску, что позволяло «сбривать» старую запись и записывать новую .
Однако у системы Эдисона были критические недостатки. По словам Гарета Робертса, интенсивность звука была настолько низкой, что приходилось использовать стетоскопы, а массовое тиражирование цилиндров было невозможно — исполнителям приходилось записывать каждый экземпляр отдельно .
Конкурент Эдисона, Эмиль Берлинер, в 1896 году изобрел граммофон . Он перешел от вертикальной записи (вглубь материала) к планарной (из стороны в сторону) на плоский диск. Это позволило легко штамповать копии. Лектор демонстрирует знаменитый логотип «His Master’s Voice» (Голос его хозяина), на котором собака Ниппер слушает голос умершего владельца . Интересный факт: в оригинальной версии картины Ниппер сидел на гробу своего хозяина, а вместо граммофона был изображен фонограф Эдисона .
📻 Рождение радио: от кристаллов к лампам 18:12
В 1920-х годах граммофон столкнулся с конкуренцией в лице радио. Маркони доказал возможность передачи сигналов через Атлантику в 1901 году, а Флеминг и другие изобрели диодные и триодные лампы .
Первые радиослушатели использовали кристаллические детекторы (детекторные приемники) :
- Основой был кристалл галенита (сульфид свинца) — простейший полупроводник.
- Контакт устанавливался с помощью тонкой проволоки («кошачьего уса»). Позиция была крайне нестабильной, и любая вибрация могла прервать трансляцию .
К 1925 году радио превратилось из научного прибора в предмет мебели. Гарет Робертс показывает элитную модель того времени с восемью лампами, встроенным компасом для поиска станций и огромным внешним рупором. Лектор шутит, что из-за тепловыделения такой прибор служил одновременно и обогревателем .
⚡️ Магнитная запись и система Dolby 24:47
Параллельно развивалась магнитная запись. Ранние аппараты использовали стальную проволоку или стальную ленту, что было небезопасно при высоких скоростях вращения . Позже появилась пластиковая лента с покрытием из оксида железа, что привело к созданию катушечных магнитофонов, а затем и компакт-кассет .
Гарет Робертс объясняет принцип работы системы Dolby, предназначенной для борьбы с шипением пленки :
- При записи: Амплитуда высокочастотных сигналов намеренно увеличивается.
- При воспроизведении: Тот же диапазон ослабляется на аналогичную величину.
- Результат: Полезный сигнал возвращается к исходному уровню, а фоновый шум ленты (шипение) значительно уменьшается .
💿 Цифровая революция и реставрация звука 34:03
Гарет Робертс утверждает, что цифровые технологии наносят «нокаут» аналоговым системам Эдисона и Берлинера . В 1987 году доля виниловых пластинок на рынке составила всего 17%, и лектор прогнозирует их полное исчезновение в течение 10–15 лет (контраргумент: в XXI веке винил пережил возрождение как нишевый продукт) .
Компакт-диск (CD) использует лазер для считывания информации, хранящейся в виде последовательности из 500 миллионов чисел . Расстояние между дорожками на диске составляет около одного микрометра . Также упоминается перспективная технология цифровых аудиокассет (DAT), которая позволяет делать записи студийного качества дома, что уже тогда вызывало споры об авторских правах .
Особое внимание уделяется компьютерной реставрации звука. Лектор демонстрирует технологию, разработанную Кембриджским университетом совместно с Национальным звуковым архивом:
- Радиоведущий Бруно Брукс на глазах у зрителей сильно царапает пластинку Клиффа Ричарда наждачной бумагой .
- Программное обеспечение анализирует аудиосигнал (блоки по 0,085 секунды).
- Алгоритмы интерполяции находят «всплески» (царапины) и математически сглаживают их, восстанавливая чистоту звучания .
📺 От механического телевидения к HDTV 40:24
История телевидения началась с механических систем Джона Лоуги Бэрда в 1925 году . Его первый аппарат («телевизор») имел:
- Разрешение всего 30 строк.
- Соотношение сторон 3:7 (вертикально ориентированное, для показа людей в полный рост).
- Частоту 12 кадров в секунду, что вызывало сильное мерцание .
В 1936 году BBC начала вещание, выбрав электронную систему EMI-Marconi, которая победила механическую систему Бэрда. Гарет Робертс демонстрирует запись коронации Георга VI 1937 года — первую выездную трансляцию, диапазон которой составлял всего 35 миль .
Лектор объясняет суть помех в современных ему системах PAL (британская) и NTSC (американская). Гарет Робертс в шутку расшифровывает NTSC как «Never Twice the Same Color» (Никогда дважды один и тот же цвет), а PAL — «Picture Always Lousy» (Картинка всегда паршивая) . Проблема заключалась в том, что сигналы яркости, цвета и звука передавались в одном частотном спектре, вызывая перекрёстные помехи (например, стробоскопический эффект на полосатых рубашках). Новая система MAC (Multiplexed Analogue Components) разделяет эти сигналы во времени, устраняя искажения .
📐 Золотое сечение и будущее экранов 52:43
В финале лекции Гарет Робертс обращается к искусству и математике, обсуждая «Золотое сечение» (примерно 5:3 или 1,618). Этот принцип использовали Леонардо да Винчи, Веласкес и Тёрнер для создания гармоничных композиций .
- Эксперименты показали, что зрители подсознательно предпочитают телевизоры с соотношением сторон 5:3, а не стандартные 4:3 того времени .
- Будущее телевидения (HDTV) Робертс видит в переходе на 1250 строк, формат 5:3, отсутствие мерцания и появление плоских панелей метрового размера .
Лектор резюмирует, что скорость изменений в электронике ошеломляет: если в политике неделя — долгий срок, то в этой индустрии длинным сроком является один день .
