Размах новаторства – от граммофона до вертолета

Случилось это 20 мая 1851 г. в столице королевства Ганновер в семье Берлинеров. Прадед Эмиля Якоб с женой Диной еще в 1770-е гг. переехал в тогдашний вольный город из Берлина, от которого и пошла их фамилия. Получив «защитное письмо», Якоб занялся торговлей, его старший внук Самуил унаследовал текстильный магазин, в 1846 г. получил гражданские права и женился на Салли Фридман. У них было 11 детей, Эмиль стал четвертым. Мальчик посещал талмудическую школу, затем прошел коммерческое обучение. Вынужден был рано помогать семье в качестве ученика в типографии, позже совмещал должности бухгалтера и клерка в магазине. Однако душа его лежала к техническому творчеству, и он даже пытался сконструировать ткацкий станок.

В 1866 г. Ганновер аннексировала Пруссия, и спустя четыре года 19-летний Эмиль, уклоняясь от мобилизации в армию накануне Франко-прусской войны, эмигрировал в США. Сопровождая друга своего отца, он приехал с ним в Вашингтон и в течение трех лет работал в его галантерейном магазине. Затем перебрался в Нью-Йорк, пытался удержаться на плаву случайными заработками (разносчик газет, мойщик посуды, уборщик в отеле, преподаватель немецкого языка). Эмиль прослушал курсы лекций по электричеству и акустике в Институте Купера, а вечерами с увлечением штудировал физику в библиотеке. Стал ассистентом в лаборатории института, на скудные средства проводил эксперименты в своей комнате.

Особенно интересовали юного Берлинера проблемы воспроизведения и передачи человеческого голоса на большие расстояния путем его преобразования в электросигналы. Летом 1876-го на выставке в Филадельфии, посвященной 100-летию американской революции, Эмиль увидел телефон Александра Белла и пришел от него в восторг. Он решил создать более совершенный механизм, поскольку жидкостный передатчик звука Белла барахлил и речь говорившего трудно было разобрать. Берлинер сумел очистить и усилить звуки с помощью оригинального передающего устройства, содержавшего угольный порошок, неплотно размещенный между металлическими пластинами, и действовавшего на основе переменных контактов посредством индукционной катушки. 4 марта 1877 г. он запатентовал свое изобретение, которое назвал микрофоном. Благодаря этому новшеству телефон перестал быть забавной игрушкой, превратившись в эффективное средство связи. А без усовершенствованного микрофона-громкоговорителя сегодня не обходится ни одно массовое мероприятие.

Белл был поражен не только качеством микрофона, но и тем, что он разработан никому не известным еврейским иммигрантом-самоучкой. Он попытался оспорить патент Берлинера, но суд встал на сторону молодого изобретателя, не усмотрев в его новшестве противозаконных заимствований. И тогда Bell Telephone Соmpany купила его за 50 тыс. долл., а автора приняла в свой офис в Бостоне на службу в качестве главного специалиста по телефонной технике.

Получив американское гражданство, Эмиль решил освободиться от покровительства Белла и самостоятельно заняться разработкой механизмов звукозаписи. В 1883 г. он вернулся в Вашингтон и начал вести там исследования в профессионально оборудованной лаборатории, продолжая работать над совершенствованием телефонного аппарата. Посетив родной Ганновер, он основал там вместе с братом Джозефом первую европейскую фабрику по производству телефонных компонентов и компанию Telephongesellschaft.

Берлинеру не давала покоя идея улучшения аудиозаписи, которую предпринял Томас Эдисон, создавший в 1877 г. фонограф. Но в его изобретении имелись существенные дефекты: носители звукозаписи были одноразовыми и не поддавались копированию; звук сильно искажался и был слишком тихим. Эдисон, применив иголку, связанную с диафрагмой, пытался устранить эти недостатки, взяв за основу созданный А. Беллом графофон, который проигрывал восковые валики многократно и с бoльшей отчетливостью. Иголка передавала колебания горизонтально на движущийся перед ней лист фольги на цилиндре, выдавливая на ней отметки, глубина которых зависела от амплитуды колебаний. Но и этот способ оказался несовершенным: записанные звуки были слабыми и нечеткими.

Берлинер радикально решил и эту проблему, разработав технологию, которая позволила намного легче воспроизводить и размножать аудиозаписи. Вместо цилиндра он использовал в рекордере плоский диск, а иглу расположил перпендикулярно ей. Резец, прикрепленный к мембране микрофона, путем вращательного и поступательного движения наносил на диске спиральный след, который при тиражировании переносился на цинковую круглую пластинку с восковой поверхностью. При этом применялось травление кислотой тех мест, которые прочерчены резцом, а воск при отмывке от кислоты удалялся. Достоинством этого способа стала возможность делать произвольное количество копий из материалов, не стирающихся быстро под воздействием иглы, и в результате пластинки стали значительно дешевле. Звукозапись воспроизводилась путем вращения диска пружинным двигателем, граммофонная игла двигалась на нем по спирали, вызывая колебания вибрирующей пластинки. Звук в проигрывателе усиливался передачей через рупор, соединенный с мембраной.

Изобретение, которое Берлинер назвал граммофоном, было запатентовано им 26 сентября 1887 г. А в следующем году была выпущена первая в мире граммофонная пластинка из целлулоида, впоследствии – с сырьевой добавкой в виде органической смолы (шеллака), тяжелого шпата, золы, сажи. Основное преимущество граммофона перед фонографом – горизонтальная запись методом гравирования – обеспечило значительное снижение искажений и более громкий звук. Все это вместе с легкостью тиражирования и продажей по доступной цене способствовало победе граммофона на мировом рынке.

Талант изобретателя и чутье коммерсанта не подвели Берлинера. В 1895-м он основал в Филадельфии фирму Gramophone Company, которая занималась производством и продажей граммофонов и пластинок. В Великобритании был открыт ее филиал, в настоящее время известный как EMI – крупнейшая звукозаписывающая компания. Затем братья Эмиля создали в Берлине аналогичную фирму Deutsche Grammophon, причем пластинки и оборудование производились в Ганновере. Инспектируя лондонское отделение компании в 1899-м, Эмиль купил картину художника Ф. Барро с изображением фокстерьера, сидящего перед граммофоном, и сделал ее своим рекламным брендом. Ему важно было выяснить, чье звучание будет лучше передано граммофоном. Сравнительно легче удавалось записывать и воспроизводить человеческую речь. При записи музыки изобретатель сперва отдавал предпочтение духовым инструментам как более громким, но позже расширил диапазон. Он поставил перед собой задачу посредством граммофона и пластинок проложить путь музыке в каждый дом. Передовые люди того времени высоко оценили роль граммофона в распространении музыкальной культуры. Эдвард Григ считал, что этот прибор соединит творцов музыки и ее любителей. Энрико Карузо миллионным тиражом записал на пластинку десять арий, а композитор Леонковалло так оценил качество их звучания: «Находясь в отдельной комнате, я полагал, что рядом за стеной звучит живой голос великого тенора». Парижская Академия музыки в 1907 г. решила сохранить для потомков голоса лучших исполнителей XX в. и произвела захоронение 24 пластинок с этими записями сроком на 100 лет.

В России первые граммофоны и пластинки иностранного производства появились в 1897 г. Через десять лет в стране насчитывалось более полумиллиона граммофонов и около пяти миллионов пластинок – цифра по тем временам астрономическая! Так началось победное шествие аудиозаписи по планете. Впоследствии были созданы патефон – переносная версия граммофона в виде компактного чемоданчика с маленьким рупором, встроенным в его корпус; электропроигрыватель и электрофон – аппараты для воспроизведения звука с грампластинок при помощи механического управления, усилителя и акустической системы. В их основе также лежaт конструкция и технология, заложенные в граммофон.

А Эмиль Берлинер продолжал свои изыскания в сферах инженерной акустики и телефонии. Он получил патенты на улучшенный вариант лампы накаливания, новый тип прядильного станка для массового производства тканей, на создание звукопоглощающей плитки, усовершенствованной скрипки, теплового камина и многих других новшеств, за которые был отмечен высокими наградами.

В 1908 г. Берлинер изобрел первый в мире легкий самолетный двигатель, в котором цилиндры располагались звездообразно. На этой основе в 1919–1926 гг. он построил и успешно испытал в воздухе первые три модели геликоптера. А в 1921-м его старший сын Генри вместе с отцом спроектировал вертолет поперечной схемы, разместив по бокам фюзеляжа два небольших четырехметровых винта, а на хвосте – рулевой пропеллер с вертикальной осью вращения. Для управления винтокрылой машиной использовались отклоняемые поверхности типа элеронов, а также наклоняемые оси несущих винтов. Первым таким успешным вертолетом стал немецкий Focke-Wulf, который в 1937-м поставил ряд мировых рекордов по дальности и скорости.

Изобретатель прославился в США также своей активной общественной деятельностью. Он боролся за расширение прав женщин и улучшение детского здравоохранения, основал Американское общество профилактики заболеваний. А в 1907 г. организовал первую конференцию по качеству молока и молочных продуктов, по итогам которой были приняты законодательные акты о пастеризации молока.

Неутомимое сердце Эмиля Берлинера перестало биться 3 августа 1929 г. В Библиотеке Конгресса США хранятся тысячи уникальных документов, свидетельствующих о его многогранной творческой деятельности: проекты, чертежи и эскизы, расчеты и обоснования, личные письма и публичные обращения.

 

Давид ШИМАНОВСКИЙ