Алан Блюмлейн

Алан Дауэр Блюмлейн

англ. Alan Dower Blumlein

Дата рождения

29 июня 1903 года

Место рождения

Лондон, Великобритания

Дата смерти

7 июня 1942 года

Место смерти

близ деревни Уэлш-Бикнор, Херефордшир, Великобритания

Научная сфера

телефония, звукозапись, телевидение, радиолокация. схемотехника

Научный руководитель

Исаак Юльевич Шёнберг (1929—1942)

Известен как

инженер по электротехнике и электронике, работавший в областях телефонии, записи и воспроизведения звука, телевидения и радиолокации, изобретатель стереофонического звука, ведущий конструктор компании EMI, разработчик системы телевещания с разложением на 405 строк и главный конструктор 1-го лондонского телецентра, конструктор и организатор производства РЛС

Алан Блюмляйн — деятель науки и техники.

Родители

Его отец, немецкий еврей, бизнесмен, а мать шотландка:

Отец Алана, коммерсант Земми Блюмлейн (1863—1914), происходил из многодетного рода баварских евреев. Проведя юность в Ливерпуле, в восемнадцать лет Земми отправился искать удачу в Южную Африку. К 1883 году он обосновался в Кокстаде, где познакомился с семьёй шотландского миссионера Уильяма Дауэра, проповедовавшего пресвитерианское учение народу гриква. В 1889 году Земми обвенчался по пресвитерианскому обряду со старшей дочерью Дауэра, Джесси; в 1891 году в семье родилась дочь Мина-Филиппина. В начале Англо-бурской войны Блюмлейны бежали из занятой Китченером Претории в Великобританию. В Лондоне Земми нашёл себе доходное место управляющего банком и арендовал просторный дом на улице Неверолл-Гарденс в престижном районе Хампстед. Доходы Земми Блюмлейна от должностей в банке, в «Свазилендской корпорации» и в «Обществе Кыштымских заводов» позволяли не только содержать собственный дом, но и оплачивать услуги горничной, кухарки и няни.

Образование

Учился в частной школе с естественнонаучным уклоном Хайгейт в Лондоне.

В 1923 получил степень бакалавра с отличием на электротехническом отделении Имперского колледжа Лондона.

Начало карьеры

Затем решил заняться радиоэлектроникой и устроился ассистентом к профессору Эдварду Маллетту, читавшему в Имперском колледже курс радиосвязи. Вскоре освоил азы электроники, стал напечатать научные труды и обзавёлся полезными связями.

В 1924 устроился International Western Electric — лондонское отделение американской фирмы Western Electric Company (далее — WE), куда его, однако, сначала не хотели принимать из-за еврейской фамилии. Тем не менее, он стал инженером в лаборатории телефонных линий данной фирмы, где поначалу трудился над разными проблемами, например измерением характеристик новейших пермаллоев.

Получив новейший конденсаторный микрофон «Венте», догадался размещать предварительный усилитель, согласующий высокое внутреннее сопротивление конденсатора с ёмкостью сигнального кабеля, непосредственно в корпусе микрофона.

Период трудов по телефонии (1925—1929)

В 1925 перешёл в отдел, занимавшийся вопросами электромагнитных помех в телефонных линиях и приёмо-сдаточными испытаниями новых линий. Начались изобретения:

В марте 1927 года Блюмлейн (в соавторстве с инженером компании Джонсом) получил свой первый патент на изобретение помехозащищённой нагрузочной катушки, отличавшейся особо низким переходным затуханием, а затем разработал технологию её производства. Катушка Блюмлейна немедленно пошла в серию; зимой 1927—1928 годов сам изобретатель прошёл горным маршрутом по швейцарским перевалам, тщательно проверяя уровень помех на каждом участке только что проложенной линии Альтдорф — Сен-Готард — Италия. Здесь в декабре 1927 года Блюмлейн сформулировал идею нового изобретения — трансформаторного измерительного моста для измерения и балансировки ёмкостей кабельных линий. Мост Блюмлейна, качественно превосходивший существовавшие мосты Уитстона, был запатентован и запущен в серию в течение 1928 года; даже спустя полтора десятилетия мосты Блюмлейна считались наиболее точными, наиболее дешёвыми и простыми в использовании приборами своего рода.

В 1928 перешёл из WE в английскую телекоммуникационную фирму STC, где занимался «весьма конфиденциальными проблемами» подводных линий связи. В 1929 получил патенты на средства измерения характеристик и методы экранирования подводных кабелей. В 1925—1929 трудясь в телефонном подразделении WE и в STC получил 8 патентов на изобретения.

Разработка системы звукозаписи EMI (1930—1931)

Микрофоны Блюмлейна из собрания «Эбби-Роуд». Справа — динамический HB-1E (позднейшая разработка на базе конструкции Холмана-Блюмлейна), слева ленточный RM-1B — один из всего двух сохранившихся образцов.

В начале 1929 технический глава звукозаписывающей компании Columbia Graphophone И. Шенберг принял решение разработать собственную фирменную систему электрической граммофонной записи:

Компания с 1925 года применяла американскую систему Максфилда и Гаррисона и по условиям лицензионного договора платила «Лабораториям Белла» роялти в один дореформенный пенс за каждую пластинку. Чтобы законно прекратить уплату роялти, Шёнбергу требовалось собственное, патентно чистое звукозаписывающее оборудование; для его разработки хедхантеры Columbia и переманили из STC Блюмлейна — лучшего из доступных тогда кандидатов. Как показало ближайшее будущее, Алан ушёл из STC вовремя: начавшийся в октябре 1929 года кризис разорил компанию; STC выжила, но её подразделение, где работал Блюмлейн, было навсегда закрыто.

В 1929 получил 1-й подробный проект рекордера нового поколения:

Первые записи по системе Блюмлейна были выполнены 22 января 1931 года, за несколько недель до объединения Columbia и The Gramophone Company в компанию EMI. В сентябре 1931 года в ещё строящейся студии EMI «Эбби-Роуд» начались сравнительные испытания, закончившиеся убедительной победой системы Блюмлейна над американским аналогом; в июле 1932 года начался переход всех подразделений EMI на новую технологию. К середине 1930-х годов система Блюмлейна стала де-факто национальным стандартом Великобритании. Рекордеры Блюмлейна интенсивно использовались студиями до начала Второй мировой войны, а отдельные образцы прослужили до 1960-х годов. Микрофоны семейства HB1 (Holman—Blumlein) использовались при записи грампластинок EMI с весны 1931 по 1955 год; именно они определили высочайшее для своего времени качество фортепианных записей EMI 1930-х и 1940-х годов.

Стереофоническая звукозапись (1930—1935)

В 1931 изобрел то, что назвал «бинауральным звуком», теперь же известное как стереофонический звук.

Википедия пишет:

14 декабря 1931 года Блюмлейн подал в патентное ведомство заявку на изобретение, которая два года спустя воплотилась в патент Великобритании № 394325 — основополагающую, фундаментальную работу по основам стереофонии. 24 страницы патента содержали краткое изложение психоакустической теории стереофонии и семьдесят пунктов формулы изобретения. Блюмлейн рассмотрел вопросы записи различными типами микрофонов, различные варианты записи оптических фонограмм звукового кино, предложил использовать для записи механических фонограмм не воск, а тонкий слой ацетилцеллюлозы (что вошло в практику уже после его смерти). Главной же составляющей патента 394325 стало изобретение двухкомпонентной граммофонной стереозаписи системы 45/45. При такой записи сигналы левого и правого стереоканалов возбуждают взаимно перпендикулярные колебания резца, направленные под углом 45° к поверхности диска. В отличие от известной с 1910 года «системы 0/90», в которой один канал кодировался поперечными, а другой — глубинными колебаниями резца, два канала системы 45/45 практически идентичны, а сама пластинка полностью совместима с обычными, монофоническими, проигрывателями поперечной записи. В 1957 году блюмлейновская система 45/45 стала европейским стандартом стереофонической грамзаписи, в 1958 году её признали американские компании.

В 1933 его группа разработала и построила опытный комплект оборудования для стереофонической грамзаписи.

Труд над ТВ (1933—1939)

В 1933, получив от Шенберга хорошее финансирование и обширные полномочия, возглавил телевизионный проект.

В 1935 возглавил проектирование, а в 1936 — монтаж и наладку телецентра Би-Би-Си в Александра-паласе. Из 17 ключевых патентов, заложенных в конструкцию телецентра, 9 принадлежали Блюмлейну; всего же за годы работы в телевидении (1933—1939) получил 75 патентов в самых разных отраслях электроники — от технологии изготовления передающих трубок до совмещения изображений с нескольких камер при комбинированной съёмке.

Труды по радиолокации (1939—1942)

Серийный индикаторный блок бортовой РЛС H2S

В период ВМВ трудился над бортовой радиолокационной системой H2S (для наведения бомб).

Википедия отмечает:

Ещё в 1933 году Блюмлейн по собственной инициативе пытался вывести EMI на рынок военного оборудования, но его контакты с представителями подводного флота закончились безрезультатно.

О его оборонных работах Википедия пишет так:

Первую чисто военную разработку — устройство электронной визуализации сигналов, принимаемых звукопеленгаторами, — Блюмлейн выполнил накануне Второй мировой войны.

В частности:

В конце 1938 года EMI получила заказ на производство звукопеленгаторов Mark VIII; работа этих устройств полностью зависела от слуха и навыков оператора-«слухача». Блюмлейн, используя свои наработки по стереофонии, дополнил звукопеленгатор двухкоординатным «тасовщиком», который преобразовывал разности фаз принимаемого сигнала в разности их амплитуд. Обработанный таким образом сигнал легко визуализировался на экранах осциллографических трубок, указывавших азимут и угол возвышения цели. Индикатор Блюмлейна был немедленно запущен в крупносерийное производство и массово применялся частями ПВО вплоть до развёртывания полностью радиолокационных систем управления зенитным огнём. В начале войны Блюмлейн попытался применить те же принципы стереофонии к радиолокаторам дальнего обнаружения воздушных целей. Уже осенью 1939 года EMI начала испытания опытной РЛС, работавшей на несущей частоте 66 МГц; в первой половине 1940 года Блюмлейн подготовил проект полномасштабной сканирующей допплеровской РЛС с несущей частотой 60 МГц.

В этих трудах учёный изобрёл и запатентовал ряд ключевых для радиолокации способов формирования, детектирования и фильтрации сигналов.

В апреле 1940 года военные возложили на EMI задачу снижения минимального радиуса действия бортовой авиационной РЛС AI Mk. IV; за месяц Блюмлейн сумел снизить ключевой для ночных перехватчиков показатель с 330 м до 140 м. Усовершенствованная РЛС начала поступать в войска в сентябре 1940 года и активно использовалась в заключительной фазе обороны Англии от массовых бомбардировок в марте — мае 1941 года. За Mk. IV последовала промежуточная модификация Mk. V, использовавшая блюмлейновскую схему селекции отражённых импульсов. В октябре 1940 года, вскоре после начала «лондонского Блица», Блюмлейн возглавил разработку принципиально новой РЛС сантиметрового диапазона Mk. VI, предназначенной для скоростных одноместных перехватчиков. Два месяца спустя прототип Mk. VI, созданный группой Блюмлейна «с чистого листа», впервые поднялся в воздух. К апрелю 1941 года Блюмлейн устранил «детские болезни» новой РЛС; в августе 1941 года EMI передала опытную партию серийных Mk. VI в войска. Блюмлейновский принцип автоматического стробирования, впервые применённый в Mk. VI, впоследствии использовался во всех британских РЛС и системах целеуказания 1940-х годов и в ранних образцах американских РЛС. Запатентованная в октябре 1941 года линия Блюмлейна, предназначенная для формирования коротких импульсов питания магнетронов, была впервые применена в РЛС управления зенитным огнём GL Mk. III и в морских РЛС Тип 261, 274 и 275, поступивших на вооружение после смерти изобретателя.

В 1942 власти Британии заказали EMI осуществить серийный выпуск авиационной РЛС обзора земной поверхности H2S, имеющейся только в виде эскизного проекта. Группе Блюмлейна предстояло построить опытный образец, передать его на испытания и составить рабочую документацию для заводов-изготовителей:

Ключевой вопрос выбора излучающей лампы — клистрона или магнетрона — оставался нерешённым. Магнетроны имели втрое бо́льшую дальность действия, были проще в серийном производстве и при этом практически неразрушаемы. По этой причине верховное командование опасалось выпускать совершенно секретные магнетроны в полёты над Германией, и конструкторам H2S пришлось разрабатывать два параллельных варианта. EMI отвечала за разработку РЛС на клистронах, Институт — за вариант на магнетронах. Прототип РЛС на магнетроне был испытан первым 17 апреля 1942 года; дальность обнаружения целей не превысила нескольких миль. Прототип на клистроне был испытан 2 июня и оказался неработоспособным; тем временем конструкторы Института, как им казалось, устранили неполадки своего локатора. Узнав об этом, Блюмлейн принял решение лично подняться в воздух для испытания усовершенствованного магнетронного варианта.

Погиб в авиакатастрофе бомбардировщика Halifax V9977. Так как премьер-министр Уинстон Черчилль приказал держать все обстоятельства этого происшествия в секрете, и причина катастрофы не была раскрыта публично, даже родственникам погибшего, быстро распространились слухи о немецком саботаже.

Общая характеристика

Википедия так резюмирует его вклад в технику:

За семнадцать лет профессиональной деятельности Блюмлейн стал автором 128 изобретений, включая матричную обработку стереозвука, стереомикрофон Блюмлейна, импульсный генератор Блюмлейна, ультралинейный выходной каскад, трансверсальный фильтр, щелевую антенну и систему стереофонической звукозаписи 45/45, которая стала мировым стандартом в 1950-е годы. Блюмлейн развил теорию и практику применения базовых схемотехнических узлов — усилителей с общей отрицательной обратной связью, катодных повторителей, дифференциальных каскадов и интеграторов. Работы Блюмлейна заложили основу схемотехники британских электронно-вычислительных машин первого послевоенного поколения, аналогового телевидения, формирования и обработки радиолокационных и видеосигналов.

Личная жизнь

О его семье известно, что он был женат, и со своею супругою имел троих детей, один из которых скончался в раннем возрасте.

В детстве был крещён как пресвитерианин; позже женился в приходской церкви англиканской церкви.

См. также

• Евреи-изобретатели оружия