Страница 36 из 67
В сочетании с электронной лампой кварцевое кольцо (или пластинка) стало основой часов нового типа — электронно-кварцевых.
Разработка проекта первых советских часов без маятника, без пружин, без гирь или электромагнитов была начата Центральным научно-исследовательским институтом геодезии, аэрофотосъемки и картографии в 1936 году и закончена в 1940 году.
Главной частью точных часов является генераторная лампа, соединенная с кварцевым кольцом. Это кольцо, выточенное из цельного куска кварца, по своим размерам равно круглому карманному зеркальцу: диаметр — 61 миллиметр, а толщина — 10 миллиметров. Кольцо совершает 99 271,05 колебаний в секунду или 5 956 263 колебания в минуту.
Кварцевое кольцо нечувствительно к изменениям силы тяжести или к каким-либо толчкам и сотрясениям, то есть оно не боится как раз того, что больше всего нарушает равномерность качаний обычного маятника. Но и кварц имеет свои недостатки — он чувствителен к изменениям температуры и давления воздуха. Поэтому кварцевое кольцо заключают в плотно закупоренный сосуд. Его обогревает электрическая печь с автоматическим регулятором температуры, и весь механизм одет двойной рубашкой из теплоизолирующих материалов. Температура внутри рубашки постоянна, давление — неизменно. В таких оранжерейных условиях кварцевое кольцо служит прекрасно.
Частота, превышающая 99 тысяч колебаний в секунду, слишком велика, чтобы ею можно было пользоваться для измерений. Особые приборы — делители частоты — уменьшают ее. Они делят частоту сначала на 11, потом на 9, и частота, пониженная до 1002,7379 колебаний в секунду, подается к мотору, а он приводит в движение счетный механизм со стрелками, как у обычных часов.
Точность кварцевых часов пока еще одна тысячная секунды в сутки. Но это — не предел. Часы могут быть еще более усовершенствованы, и погрешность их уменьшится до десятитысячных долей секунды.
В настоящее время кварцевые часы являются главными хранителями точной величины секунды. Они занимают почетное место в подвалах Службы времени астрономических обсерваторий, института метрологии и института геодезии. Маятниковые часы уступили первенство кварцевым часам.
Но даже точность кварцевых часов порой бывает недостаточна для тончайших лабораторных исследований. Ученые работают над созданием электронно-молекулярных часов, в которых роль маятника будут исполнять колеблющиеся молекулы газа — аммиака или метана.
Электронно-молекулярные часы обещают дать точность, определяемую миллионными долями секунды!
Новые музыкальные инструменты
Когда Московская радиостанция начала передавать в эфир концерты, лекции и доклады, взрослые и школьники с увлечением принялись мастерить самодельные приемники.
Новое дело привлекло десятки тысяч энтузиастов-любителей. К началу 1925 года было зарегистрировано около 25 тысяч владельцев радиоприемников и число их росло с каждым днем.
Радиолюбители с увлечением мастерили самодельные приемники, придумывали всевозможные усовершенствования, изобретали новые схемы. Радиотехника открывала широкое поле для самостоятельных исследований, и она многим обязана первым энтузиастам радио. Из среды радиолюбителей вышли многочисленные кадры квалифицированных исследователей и практиков.
В горячую пору всеобщего увлечения радиолюбительством было замечено свойство ламповых приемников свистеть при чрезмерном увеличении обратной связи. Возникновение генерации электрических колебаний — недостаток приемника; с ним борются, тщательно экранируя алюминиевыми колпаками лампы и катушки колебательных контуров. Но в технике часто бывает, что явление, вредное в одном случае, оказывается полезным в другом.
Ленинградские радиолюбители первыми догадались, что радиоприемник с генерирующей лампой можно превратить в своеобразный музыкальный инструмент. Ведь стоило приблизить руку или металлический предмет к колебательному контуру, как тотчас же менялась высота звука. Приемник свистел на разные голоса.
Особенно удивительного в этом явлении ничего нет: приближение руки изменяет емкость колебательного контура. Он настраивается на другую частоту, и это сказывается на высоте звука. Звучанием можно управлять; следовательно, приемник способен стать музыкальным инструментом.
Для осуществления этой идеи от колебательного контура сквозь верхнюю крышку приемника вывели наружу металлический стержень, а колебательный контур и звуковые фильтры подобрали так, чтобы из громкоговорителя слышался не поросячий визг, а приятный для слуха музыкальный тон.
Новинка привлекла на первых порах всеобщее внимание, изобретатели первого в мире радиомузыкального инструмента с успехом показывали его с эстрады.
На сцену выносили небольшой полированный ящичек, из верхней крышки которого выступал металлический стержень длиной в 20–25 сантиметров.
Музыкант-исполнитель подходил к этому ящику, протягивал руку к стержню, и прибор начинал петь. Каждое приближение или удаление руки плавно меняло высоту звука.
Игра на звучащем радиоприборе производила странное впечатление. Человек, извлекая звуки из воздуха, напоминал дирижера, который управляет оркестром, но оркестр этот состоял из одного единственного инструмента.
Первый электромузыкальный прибор был весьма далек от совершенства. Он давал только один музыкальный тон, изменяющийся по высоте. На нем удавалось исполнять лишь несложные мелодии. Соперничать с обычными духовыми или струнными инструментами, а тем более с оркестром, в котором звучат одновременно десятки инструментов, он никак не мог.
За годы, прошедшие с тех пор, радиотехника сделала грандиозные успехи. Появились новые электромузыкальные инструменты. Из них наиболее совершенными считаются эмиритон и В-8.
Название эмиритона составлено из начальных букв нескольких слов. Первые три буквы э м и означают: электромузыкальный инструмент; следующие две буквы — р и и взяты от фамилий изобретателей: профессора Римского-Корсакова и инженера Иванова. Последний слог «тон» означает звук. Все вместе — эмиритон.
Другой электромузыкальный инструмент В-8 — обозначен начальной буквой фамилии своего изобретателя А. Володина. Эмиритон и В-8 — чисто электрические инструменты. В них нет струн, как у рояля или скрипки, нет звучащих язычков, как у аккордеона.
Открыв заднюю крышку эмиритона, можно увидеть сложное переплетение разноцветных монтажных проводов, катушки самоиндукции в алюминиевых экранах-чехлах, конденсаторы, дроссели, сопротивления и другие детали, все, как в большом и сложном радиоприемнике. В-8, например, имеет 46 ламп!
По внешнему виду эмиритон похож на небольшое пианино или на старинный клавишный инструмент-клавикорды. У эмиритона имеется клавиатура, и музыкант играет на эмиритоне, как на пианино, — обеими руками, нажимая пальцами на клавиши. Эмиритон издает при этом звуки в тембрах кларнета, гобоя или фагота.
Кроме клавиатуры эмиритон снабжен также грифом. Это — длинная полоса, расположенная вдоль клавиатуры и покрытая сверху цветным пластикатом.
Эмиритонист может исполнять музыкальное произведение, пользуясь по желанию либо клавишами, либо грифом. Касаясь грифа, скользя по нему пальцами, эмиритонист заставляет инструмент звучать, подражая скрипке, виолончели или человеческому голосу.
Переключение с одного тембра на другой, — с кларнета на фагот или со скрипки на контрабас, — производится мгновенно, для этого достаточно нажать на клавиши тембров.
Эмиритон обладает примерно пятьюдесятью различными тембрами и может подражать звучанию почти всех существующих музыкальных инструментов — от самой маленькой флейты-пикколо до большого контрабаса.
С помощью ножной педали, эмиритонист управляет силой звука, меняя ее от еле слышного журчания до могучего рева органных труб.
По богатству тембрами эмиритон не имеет себе равных среди всех обычных музыкальных инструментов: Несколько эмиритонов могут составить оркестр, не уступающий по звучанию симфоническому оркестру полного состава.