Alan Dauer Blumlein | |
---|---|
Angličtina Alan Dower Blumlein | |
| |
Datum narození | 29. června 1903 |
Místo narození | Hampstead , Londýn , Velká Británie |
Datum úmrtí | 7. června 1942 (ve věku 38 let) |
Místo smrti | poblíž vesnice Welsh Bicknor , Herefordshire , Velká Británie |
Země | |
Vědecká sféra |
telefonní záznam zvuku televizní radarový obvod |
Místo výkonu práce |
IWE (1924-1928) EMI (1929-1942) |
Alma mater | Imperial College London |
vědecký poradce |
Edward Mallett (1923-1924) Isaac Schoenberg (1929-1942) |
Mediální soubory na Wikimedia Commons |
Alan Dower Blumlein , v ruské literatuře též Blumlein [1] ( eng. Alan Dower Blumlein , 29. června 1903 - 7. června 1942) - britský elektrotechnik a elektronický inženýr [ , který pracoval v oborech telefonie , záznam a reprodukce zvuku , televize a radar . Dlouholetý hlavní designér ve společnosti EMI , vývojář britského systému televizního vysílání 405 řádků a hlavní návrhář prvního londýnského televizního centra . Za druhé světové války byl konstruktérem a organizátorem výroby radarových stanic (RLS) . Zemřel při letecké havárii při testování palubní radarové stanice .
Během své sedmnáctileté profesionální činnosti byl Blumlein autorem 128 vynálezů, včetně zpracování stereo matrice , stereo mikrofonu Blumlein , generátoru pulzů Blumlein , ultralineárního koncového stupně , příčného filtru [2] [3] , štěrbinové antény [ 4] a stereo záznamový systém 45/ 45 , který se stal světovým standardem v 50. letech 20. století. Blumlein vyvinul teorii a praxi použití základních obvodových jednotek - zesilovačů se společnou negativní zpětnou vazbou , katodových sledovačů , diferenciálních stupňů a integrátorů . Blumleinova práce položila základ pro obvody britských elektronických počítačů první poválečné generace [5] , analogové televize , vytváření a zpracování radarových a video signálů [6] .
Alanův otec, obchodník Semmi Blumlein (1863-1914), pocházel z velké rodiny bavorských Židů [7] [8] . Poté, co strávil své mládí v Liverpoolu , ve věku osmnácti let, Zemmi šel hledat své štěstí do Jižní Afriky [9] [8] . V roce 1883 se usadil v Kokstadu [10] , kde se seznámil s rodinou skotského misionáře Williama Dowera, který hlásal presbyteriánské učení národu Grikva [11] . V 1889 Zemmi si vzal Dowerovu nejstarší dceru, Jessie, v presbyteriánském obřadu ; v roce 1891 se v rodině narodila dcera Mina-Filipina [13] . Na začátku búrské války Blumleinovi uprchli z Pretorie okupované Kitchenerem do Británie [14] [8] . V Londýně si Zemmy našel lukrativní práci jako bankovní manažer [comm. 1] a pronajal si prostorný dům na Neverhall Gardens v prestižní oblasti Hampstead [17] . Příjem Zemmyho Blumleina z pozic v bance ve "Swaziland Corporation" [comm. 2] a ve " Spolku kyštymských rostlin " umožnili nejen udržovat vlastní dům, ale také platit za služby pokojské, kuchařky a chůvy [19] .
Zde, v domě v Neverhall Gardens, porodila 29. června 1903 Jessie Blumlein Alana [20] . Od šesti let chlapec studoval na soukromých přípravných školách v Londýně [21] , od deseti let - v experimentálním venkovském penzionu Cecil Reddy [22] . Již v letech 1910-1911 si Alanovi učitelé všimli podivnosti jeho intelektu: s dobrými úspěchy v aritmetice a průměrném čtení Blumlein nezvládl anglický pravopis [21] [23] . Literatura mu byla cizí, nechtěl a neuměl číst „poezii a podobně“; nic nemohlo přinutit svévolné dítě ke studiu předmětů nebo témat, která jsou pro něj nezajímavá [24] . Ve věku jedenácti nebo dvanácti let však Alan zažil řadu šoků, které se shodovaly s přirozeným procesem dospívání a změnily jeho postoj k učení [24] . 28. července 1914, v den, kdy Rakousko-Uhersko vyhlásilo válku Srbsku , Blumleinův otec [25] [26] náhle zemřel . S vypuknutím války začali vrstevníci Alana otevřeně pronásledovat kvůli „německému“ příjmení [27] . V lednu 1915 [28] Blumlein na příkaz své matky skončil ve venkovské internátní škole , která se specializovala na koučování zaostávajících dětí [24] . Pravděpodobně si sám Alan uvědomil, že jeho negramotnost je nesnesitelná [26] . Za dvacet měsíců intenzivního studia si osvojil základy pravopisu, nikdy však nedokázal zcela překonat dysgrafii a po celý život psal s charakteristickými „blumleinovskými“ chybami [29] [26] . Jeho poslední dopis odeslaný dva dny před smrtí obsahoval „jen“ devět hrubých chyb na dvou stranách [29] .
V roce 1916 se Alanovi podařilo získat dvě stipendia ke studiu na prestižních soukromých školách [26] . Matka, která věděla o synově zálibě v technologii, se vzdala práva vstoupit do klasického gymnázia a umístila Alana do londýnské soukromé školy s přírodovědným zaměřením Highgate [30] . V říjnu 1921 vstoupil Blumlein do oddělení elektrotechniky na Imperial College London ; díky skvělé přípravě na Highgate byl Blumlein přijat přímo do druhého ročníku katedry a získal jedno ze šesti dostupných stipendií pro nejlepší studenty [31] . Blumlein úspěšně dokončil tři kurzy během pouhých dvou let; v létě 1923 složil ve dvaceti letech bakalářské zkoušky s vyznamenáním . V této době se již rozhodl, že ho zvolená specializace - silová elektrotechnika - neláká [33] [34] . Blumlein se rozhodl pro rádiovou elektroniku . Odmítl pracovat ve své specializaci a od profilového soudce a získal práci jako asistent ( angl. asistent demonstrátoru ) profesora Edwarda Malletta, který vyučoval kurz radiokomunikací na Imperial College [33] [34] . Během roku práce s Mallettem si Blumlein osvojil základy vznikající elektroniky , publikoval první vědecké práce a získal užitečné kontakty. Spolu s Blumleinem pracovali budoucí vynálezce PCM Alec Reeves a průkopník zvukového inženýrství Gilbert Dutton ; mnoho studentů profesora Malletta se později připojilo k Blumleinově výzkumné skupině na EMI [33] [34] .
O rok později se Mallett přesvědčil, že talentovaný student přerostl možnosti vysoké školy, a pomohl mu získat práci v londýnské pobočce tehdejšího technologického lídra - americké společnosti Western Electric [35] [36] . Společnost, která měla politiku nenajímání Židů , zpočátku Blumleina odmítla kvůli jeho příjmení a pouze osobní výzva od Malletta pomohla Alanovi získat práci inženýra v laboratoři telefonních linek . Během prvních šesti měsíců své práce ve Western Electric měl Blumlein šanci vypořádat se s řadou nesouvisejících malých úkolů – od měření charakteristik nejnovějších permalloys po testování sluchu kolegů a vytváření průměrných audiogramů [38] . Po získání nejnovějšího amerického kondenzátorového mikrofonu Vente Blumlein jako první uhodl umístění předzesilovače , který by odpovídal vysokému vnitřnímu odporu kondenzátoru a kapacitě signálového kabelu , přímo do pouzdra mikrofonu [39] . V publikacích Western Electric se podobný design objevil až v roce 1928; zda byla v tomto případě použita myšlenka Blumlein nebo zda Američané dospěli ke stejnému rozhodnutí sami, není známo [39] .
V únoru 1925, po úspěšném absolvování zkušební doby , přešel Blumlein do oddělení zabývajícího se elektromagnetickým rušením telefonních linek a akceptačními zkouškami nových linek [40] . V zemích kontinentální Evropy, které se nedávno dohodly na standardizaci telefonních sítí, došlo k rychlé výstavbě mezinárodních linek [41] a problém rušení byl akutní, protože telefonní kabely byly obvykle položeny podél stávajících elektrických vedení a trolejí železnic. [40] . Western Electric aktivně expandovala na nové trhy a Blumlein strávil většinu let 1925-1927 ve Francii a Švýcarsku [42] . V březnu 1927 obdržel Blumlein (spoluautorem s firemním inženýrem Jonesem) svůj první patent na vynález zátěžové cívky proti rušení , která se vyznačovala obzvláště nízkým přeslechem , a poté vyvinul technologii pro její výrobu [43] . Blumlein cívka okamžitě šla do série; v zimě 1927-1928 sám vynálezce prošel horskou cestu přes švýcarské průsmyky a pečlivě kontroloval míru rušení na každém úseku nově položené trati Altdorf - Saint-Gothard - Itálie [44] . Zde v prosinci 1927 Blumlein zformuloval myšlenku nového vynálezu – transformátorového měřicího můstku pro měření a vyrovnávání kapacit kabelových vedení [45] . Blumleinův most, kvalitativně lepší než existující Wheatstoneovy mosty , byl patentován a uveden do série během roku 1928; dokonce o dekádu a půl později byly Blumleinovy můstky považovány za nejpřesnější, nejlevnější a nejsnáze použitelná zařízení svého druhu [46] .
V roce 1928 se Blumlein přestěhoval z Western Electric do britské telekomunikační společnosti Standard Telephones and Cables (STC), kde se zabýval „velmi důvěrnými problémy“ ( angl. more secret problems ) podmořskými komunikačními linkami [47] . Podstatu těchto problémů lze posoudit pouze nepřímo, podle patentů vydaných v roce 1929 na měření charakteristik a způsobů stínění podmořských kabelů [47] [48] . Během čtyř let působení v telefonní divizi Western Electric a v STC (únor 1925 až březen 1929) podal Blumlein celkem osm patentů na vynálezy [48] .
Počátkem roku 1929 technický ředitel [kom. 3] nahrávací společnost Columbia Graphophone Isaac Schoenberg se rozhodla vyvinout svůj vlastní proprietární elektrický gramofonový nahrávací systém [51] . Od roku 1925 společnost používala americký systém Maxfield and Garrison a podle podmínek licenční smlouvy platila Bell Labs licenční poplatky ve výši jednoho předreformního centu za záznam [52] [comm. 4] . Aby Schoenberg legálně přestal platit licenční poplatky, potřeboval své vlastní, patentově čisté nahrávací zařízení; k jejímu vývoji přilákali lovci hlav z Columbie Blumleina, v té době nejlepšího dostupného kandidáta, od STC [51] [54] . Jak ukázala blízká budoucnost, Alan opustil STC včas: krize, která začala v říjnu 1929 , společnost zničila; STC přežilo, ale jeho divize, kde působil Blumlein, byla trvale uzavřena [55] .
Záznamník s pohyblivým jádrem (nahrávací hlava) , vyvinutý inženýry Columbie před příchodem Blumleina, vykazoval nepřijatelně vysoké nelineární zkreslení ; podle standardů 20. let byl pouze podmíněně vhodný pro záznam evropské hudby, ale zcela nevhodný pro japonskou hudbu [56] [57] [comm. 5] . Po vyhodnocení návrhu si Blumlein uvědomil, že jeho předchůdci se zpočátku vydali špatnou cestou. Všechna zařízení s pohyblivými jádry (jinak zařízení elektromagnetického systému) se vyznačují vysokým zkreslením; ve zvukové technice měly být preferovány lineárnější a přesnější záznamníky s pohyblivým vinutím (zařízení elektrodynamického systému) [58] . Tato zařízení nevyžadují mechanický tlumič vlastních kmitů (právě ten byl „vrcholem“ amerického patentu): jeho roli hraje protielektromotorická síla rovnoměrného magnetického pole [58] .
V říjnu 1929 vypracoval Blumlein první detailní návrh rekordéru nové generace [59] . Klíčovým prvkem vynálezu - pohyblivé vinutí zavěšené v poli výkonného, stacionárního budícího vinutí - byla jediná cívka, obrobená z hliníkové tyče [59] . Blumlein tvrdil, že tedy bylo možné současně minimalizovat jak elektrický odpor pohybujícího se vinutí, tak jeho moment setrvačnosti a hmotnost , což umožnilo zaznamenávat frekvence až do 15 kHz [59] [comm. 6] . První konstrukční varianta byla zamítnuta z důvodu nepřijatelně vysokých energetických ztrát v magnetickém systému. Blumlein zcela přepracoval konfiguraci hlavice se zachováním principu jejího fungování a poté se k návrhu připojil strojní inženýr Herbert Holman [60] . Blumlein, Holman a Henry Clark pak vyvinuli vlastní dynamický mikrofon bez patentů pro Columbia Graphophone [61] [62] . Kompletní, funkční studiový nahrávací systém – od mikrofonu po nahrávací stroj – byl odladěn a připraven k provozu za pouhých šest měsíců [63] . Tři lidé dokázali nejen konkurovat mnohatisícové korporaci s prakticky neomezeným rozpočtem, ale také našli zásadně lepší řešení založená na zásadně lineárních, málo zkreslených jevech [64] .
První Blumlein nahrávky byly pořízeny 22. ledna 1931, několik týdnů předtím, než se Columbia a The Gramophone Company sloučily do EMI [54] . V září 1931 ve studiu EMI Abbey Road , které bylo stále ve výstavbě , začaly srovnávací testy, které skončily přesvědčivým vítězstvím systému Blumlein nad americkým analogem; v červenci 1932 začal přechod všech jednotek EMI na novou technologii [54] . V polovině 30. let se Blumleinův systém stal ve Velké Británii de facto národním standardem [53] . Blumleinovy zobcové flétny byly až do vypuknutí 2. světové války ve studiích hojně využívány a jednotlivé exempláře vydržely až do 60. let [64] . Mikrofony rodiny HB1 (Holman-Blumlein) byly používány na deskách EMI od jara 1931 do 1955; byli to oni, kdo na svou dobu určil nejvyšší kvalitu klavírních nahrávek EMI z 30. a 40. let [64] .
Stereofonní nebo přesněji binaurální [comm. 7] reprodukce zvuku byla známá dlouho před tím, než se narodil Blumlein. V roce 1881 si Clement Ader patentoval a uvedl na trh „ theatrephone “ – systém pro přímý přenos zvuku po telefonních linkách [66] . Stereo verze „teatrofonu“, předvedená na pařížské výstavě v roce 1881 , nenašla poptávku kvůli špatné kvalitě zvuku a nutnosti použít dvě telefonní linky (pro levý a pravý stereo kanál ) [66] . Během první světové války byly studovány otázky binaurálního slyšení ve vztahu k úkolům protivzdušné obrany a palby z protibaterií . V letech 1930-1931 se stereofonie nezávisle ujali Arthur Keller a Harvey Fletcher z Bell Laboratories a Blumlein [67] . Zda Blumlein využil úspěchy Američanů, a pokud ano, do jaké míry, není jisté; otázka priority ve vývoji myšlenky stereofonie nemá řešení [68] .
Designéři šli k cíli zásadně odlišnými cestami. Keller, umisťující řadu mikrofonů podél jeviště, se snažil zaregistrovat širokou „akustickou frontu“ [69] . Zesílené signály mikrofonu byly posílány do reproduktorového pole , které simulovalo „akustickou přední stranu“ koncertní síně . Kellerův minimální pracovní stereo systém sestával ze tří kanálů; přesně reprodukoval šířku stereo scény a částečně její hloubku, ale pouze pro posluchače na ose centrálního kanálu [69] . Pokusy vystačit si s pouhými dvěma kanály skončily neúspěchem: ve všech vyzkoušených konfiguracích se stereo scéna rozpadla na dva izolované zdroje zvuku [70] . Blumlein a Fletcher zvolili jiný přístup: namísto napodobování přední části vydávané orchestrem se rozhodli simulovat zvukové signály dopadající k uším posluchače. S tímto přístupem, uvažoval Blumlein, bylo možné omezit se na pouhé dva mikrofony, napodobující levé a pravé ucho posluchače [70] . Pokud se však pro záznam použijí běžné tlakové mikrofony , pak lze binaurální záznam kvalitně reprodukovat pouze přes sluchátka [71] . Při přehrávání přes reproduktory stereo efekt zeslábne nebo úplně zmizí [71] . Důvodem je nenávratná ztráta informace o fázích signálu „levý“ a „pravý“, která je nezbytná pro správnou lokalizaci zvukových obrazů člověka [70] .Blumlein věřil, že tomu lze předejít překódováním fázového rozdílu mezi levým a pravým kanálem do rozdílu jejich amplitud [72] . Pokud fázový posun ukazuje, že zdroj signálu je umístěn nalevo od posluchače, zvyšte amplitudu levého kanálu a snižte amplitudu pravého kanálu a naopak [72] . K provedení této manipulace navrhl Blumlein speciální signálový procesor ( angl. Blumlein shuffler , „Blumlein shuffler“), který přečerpává energii z jednoho kanálu do druhého v závislosti na fázi rozdílového signálu, stejně jako dekodér Dolby Surround vynalezený o půl století později. „pumpuje“ energii z bočních kanálů do centrálních [72] . Přirovnání není náhodné: procesory Dolby jsou založeny na principech maticového zpracování součtových a rozdílových signálů, které nastínil Blumlein v roce 1931 [72] .
Dne 14. prosince 1931 podal Blumlein patentovému úřadu přihlášku vynálezu, která byla o dva roky později ztělesněna v britském patentu č. 394325 - základním, základním díle o základech stereofonie [74] [75] . 24 stránek patentu obsahovalo shrnutí psychoakustické teorie stereofonie a sedmdesát nároků [74] . Blumlein se zabýval problematikou záznamu s různými typy mikrofonů, různými možnostmi záznamu optických zvukových záznamů zvukových filmů, navrhl použití tenké vrstvy acetylcelulózy [74] pro záznam mechanických zvukových záznamů [74] ( která vstoupila do praxe po jeho smrti). Hlavní složkou patentu 394325 byl vynález dvousložkové gramofonové stereo nahrávky systému 45/45 [74] . Při takovém záznamu vybudí signály levého a pravého stereo kanálu vzájemně kolmé vibrace frézy směřující pod úhlem 45° k povrchu disku [76] . Na rozdíl od „systému 0/90“ známého od roku 1910, ve kterém byl jeden kanál kódován příčnými a druhý hlubokými vibracemi frézy, jsou dva kanály systému 45/45 téměř totožné a záznam samotný je plně kompatibilní . s konvenčními, monofonními, příčnými nahrávacími přehrávači [76] . V roce 1957 se Blumleinův systém 45/45 stal evropským standardem pro stereofonní záznam a v roce 1958 byl uznán americkými společnostmi [77] . Odborníci Westrex [comm. 8] , kteří vlastnili americký patent na „znovu vynalezený“ systém 45/45, byli šokováni, když se dozvěděli o existenci Blumleinova patentu (v té době již jeho ochrana dávno vypršela) [77] . Audio Society of America uznala Bloomleinovu prioritu 79] a Asociace nahrávacího průmyslu nadále odkazovala na systém 45/45 jako na „standard Wesrex“, což vyvolalo veřejné rozhořčení mezi Brity [80] .
Během roku 1933 Blumleinova skupina (pět až devět lidí pracovalo v různé době) navrhla a postavila experimentální sadu zařízení pro stereofonní nahrávání [81] . V prosinci 1933, rok a půl po Kellerových prvních dvoustopých stereo nahrávkách, Blumlein nahrál prvních deset stereo disků systému 45/45 [82] [83] v laboratoři EMI . 19. ledna 1934 se v Abbey Road Studios uskutečnila první stereofonní nahrávka Londýnského filharmonického orchestru [82] [83] . V létě 1935 natočil Blumlein sérii krátkých filmů se synchronizovaným záznamem stereo zvuku na optické stopy [84] . Technická proveditelnost vytváření mechanických a optických stereo nahrávek byla prokázána, ale trh a průmysl nebyli připraveni na jejich implementaci [85] . Šéf EMI, Louis Sterling , věřil, že v kině by se to nemohlo uskutečnit dříve než přechod na barevný film ; při nahrávání musely být hlučné šelakové disky nahrazeny dlouhohrajícími deskami [85] . Blumlein se pokusil tento problém vyřešit, ale žádná z kompozic, které zkoušel, nepřinesla hmatatelné výsledky [85] . Tím byly zastaveny práce na tehdy neperspektivní stereofonii [73] [comm. 9] .
Rozvoj elektronické televize se stal hlavním strategickým cílem EMI již v roce 1931 [87] . Blumlein, který obdržel od Schoenberga štědré finanční prostředky a prakticky neomezené pravomoci , převzal televizní projekt v březnu 1933 [88] [89] . Následující rok 1934 byl pravděpodobně Blumleinovým nejplodnějším a mimořádně úspěšným rokem v historii televize . V Německu začalo denní televizní vysílání rozkladem na 180 řádků , v USA svůj 343řádkový systém zdokonalil Vladimir Zworykin . Philo Farnsworth , odstraněný z rozsáhlého výzkumu RCA , radil Němcům i Britům [90] . Vztah mezi RCA a jím kontrolovaným EMI [comm. 10] , naopak byly zformovány úspěšně. Zákaz vývoje vysílacích televizních zařízení uvalený na EMI Davidem Sarnovem [92] byl zrušen již v roce 1933 [93] . Američané podrobně informovali Brity o Zworykinově díle [94] [95] [96] a předali EMI vzorek jím vyvinutého ikonoskopu [97] . Raná verze ikonoskopu se ukázala jako nevhodná pro komerční televizní vysílání; Zworykin čelil zdánlivě nepřekonatelným technickým potížím [97] [98] .
Schoenberg, který se bál ztráty času, se rozhodl vyvinout vysílací elektronku vlastními silami [98] . V létě 1933 najal skupinu mladých fyziků z Oxfordu a Cambridge [98] a pověřil Blumleina úkolem integrovat vědce do aplikovaného komerčního projektu [99] . V lednu 1934 vyrobila skupina Jamese McGee podřízená Blumleinovi první funkční elektronku vlastní, bezpatentové konstrukce, emitron [100] . Díky zvolenému optickému schématu se první emitrony, stejně jako ikonoskop Zworykin, vyznačovaly vysokými perspektivními zkresleními a nadměrnou interferencí sekundární emise elektronů z cíle [101] . Problém korekce perspektivy vyřešili Blumlein, Brown a White čistě obvodovými metodami [101] . Radikální řešení problému interference – zpomalení skenovacího paprsku na rychlosti, které vylučují sekundární emisi ( stabilizace katodového potenciálu, cps ) – navrhli současně a nezávisle Blumlein a McGee a společně patentovali v červenci 1934 [102] . V září 1934 si Blumlein nechal patentovat dva zásadní [103] vynálezy video technologie – katodový sledovač a technologii pro obnovu stejnosměrné složky videosignálu [104] .
Blumlein strávil druhou polovinu roku 1934 jednáními v rámci televizního výboru, poradního orgánu ministerstva komunikací odpovědného za vývoj národního vysílacího standardu [105] . Právě na návrh Blumleina byly přijaty klíčové charakteristiky videosignálu britského systému: poměr stran obrazovky 5:4 [106] , přenos konstantních úrovní černé a bílé [107] , kladná amplitudová modulace videosignálu, přenos 50 polí za sekundu s prokládaným skenováním a rozkladem video rámce na 405 [comm. 11] linek - dvakrát tolik, než plánoval sám Blumlein na začátku roku 1934 [108] . Šířka pásma videosignálu dosáhla na svou dobu bezprecedentních 2,4 MHz [106] . V únoru 1935 Schoenberg po dlouhém váhání riskantní návrh podpořil a trval na jeho přijetí výborem [109] . Standard , známý v britské literatuře jako Blumlein waveform , byl v platnosti téměř půl století, od začátku roku 1937 do roku 1986 [110] [111] .
V roce 1935 vedl Blumlein návrh a v roce 1936 instalaci a zprovoznění televizního centra BBC v Alexandra Palace [112] . Ze sedmnácti klíčových patentů začleněných do návrhu telecentra patřilo devět Blumleinovi; celkem se za léta působení v televizi (od začátku roku 1933 do srpna 1939) stal autorem 75 patentů v různých odvětvích elektroniky - od technologie výroby vysílacích elektronek [112] až po kombinování snímků z několika kamer . v kombinované střelbě [113] .
2. listopadu 1936 zahájil vysílač Alexandra Palace experimentální, dosud nepravidelné televizní vysílání [114] [comm. 12] . Byrdova mechanická televize byla zamítnuta [116] ; Američané, kteří ocenili nadřazenost britského přístupu, integrovali jeho technická řešení do svých vlastních norem [117] [2] [comm. 13] . Vznikajícímu trhu elektronické televize dominoval duopol RCA a EMI [116] [118] ; Němečtí, sovětští, francouzští a japonští inženýři postupně opustili vylepšování původních systémů a začali zavádět britské a americké technologie [119] . Skutečným triumfem Blumleinovy skupiny bylo vysílání korunovačního průvodu [comm. 14] 12. května 1937, který v přímém přenosu sledovalo asi padesát tisíc lidí [117] . Schoenberg předem instruoval Blumlein, aby zajistil spolehlivou komunikaci mezi hlásícími kamerami a televizním centrem v paláci Alexandra , a v den korunovace byla v centru Londýna rozmístěna síť videokabelů a mobilních televizních stanic vyvinutá společností Blumlein [121] [ 122] . Výstavba celostátní televizní sítě navržená Schoenbergem byla plánována na roky 1941-1945; do této doby bylo nutné vyřešit mnoho různých problémů přenosu a příjmu pozemního signálu [123] .
Ještě v roce 1933 se Blumlein z vlastní iniciativy pokusil přivést EMI na trh s vojenským materiálem, ale jeho kontakty se zástupci ponorkové flotily skončily marně [124] . První ryze vojenský vývoj - zařízení pro elektronickou vizualizaci signálů přijímaných zaměřovači - Blumlein dokončil v předvečer druhé světové války. Koncem roku 1938 obdržela společnost EMI objednávku na stavbu zaměřovačů Mark VIII; provoz těchto zařízení byl zcela závislý na sluchu a dovednostech „slyšícího“ operátora [125] . Blumlein s využitím svých zkušeností ze stereofonie doplnil zaměřovač o dvousouřadnicový „shuffler“ , který převáděl fázové rozdíly přijímaného signálu na rozdíly jejich amplitud [126] . Takto zpracovaný signál byl snadno vizualizován na obrazovkách trubic osciloskopu indikujících azimut a elevaci cíle [126] . Indikátor Blumlein byl okamžitě uveden do velkovýroby a byl masivně využíván jednotkami protivzdušné obrany až do nasazení plně radarových protiletadlových systémů řízení palby [127] . Na začátku války se Blumlein pokusil aplikovat stejné principy stereofonie na palubní radary včasné výstrahy [128] . Již na podzim roku 1939 začala EMI testovat experimentální radar pracující na nosné frekvenci 66 MHz [129] ; v první polovině roku 1940 připravil Blumlein projekt plnohodnotného skenovacího Dopplerova radaru s nosnou frekvencí 60 MHz [130] .
V průběhu těchto prací Blumlein vynalezl a patentoval řadu klíčových radarových metod pro generování , detekci a filtrování signálů [131] , ale ve druhé polovině roku 1940 byl projekt radaru EMI uzavřen. Začátek „ bitvy o Británii “ změnil priority: vojenské úřady pozastavily vylepšování již existujících systémů včasného varování a zaměřily se na vývoj radarových systémů pro řízení protiletadlové palby a palubních radarů pro noční interceptory [132] . Jediným vývojářem těchto systémů byl Státní ústav pro dálkové komunikace (AMRE, od listopadu 1940 TRE); soukromé firmy se do vývojových prací zapojovaly pouze podle potřeby. Jedinečné zkušenosti s konstrukcí systémů a sítí, nashromážděné Blumleinem a jeho studenty během televizního projektu EMI, byly využity příliš pozdě [133] .
V dubnu 1940 armáda pověřila EMI snížením minimálního doletu AI Mk. IV [134] ; za měsíc se Blumleinovi podařilo snížit klíčový ukazatel pro noční interceptory z 330 m na 140 m [135] . Vylepšený radar začal vstupovat do vojsk v září 1940 [135] a byl aktivně využíván v závěrečné fázi obrany Anglie před masovým bombardováním v březnu až květnu 1941 [136] . Pro Mk. IV následovala přechodná modifikace Mk. V, který použil Blumleinovo schéma pro výběr odražených pulzů [137] . V říjnu 1940 [138] , krátce po zahájení londýnského bleskového útoku, vedl Blumlein vývoj zásadně nového Mk . VI, určený pro vysokorychlostní jednomístné záchytné systémy [139] [comm. 15] . O dva měsíce později prototyp Mk. Poprvé se do éteru dostal VI, vytvořený Blumleinovou skupinou „od nuly“ [138] . Do dubna 1941 Blumlein odstranil „dětské nemoci“ nového radaru; v srpnu 1941 EMI předalo experimentální výrobní šarži Mk. VI vojskům [138] . Blumleinův princip automatického stroboskopu , propagovaný v Mk. VI, následně používaný ve všech britských radarech a zaměřovacích systémech 40. let a v prvních příkladech amerických radarů [141] [142] . Řada Blumlein , patentovaná v říjnu 1941, navržená pro generování krátkých výkonových pulsů pro magnetrony , byla poprvé použita v GL Mk. III a v námořních radarech Type 261, 274 a 275, které vstoupily do služby po smrti vynálezce [143] .
V lednu 1942 pověřily britské úřady EMI sériovou výrobou palubního pozemního přehledového radaru H2S, který existoval pouze ve formě návrhu konstrukce [144] . Blumleinova skupina musela postavit prototyp, předat jej k testování a vypracovat pracovní dokumentaci pro výrobce [144] . Klíčová otázka výběru vyzařovací lampy - klystronu nebo magnetronu - zůstala nevyřešena. Magnetrony měly trojnásobně [145] delší dosah, byly jednodušší na sériovou výrobu a zároveň byly prakticky nezničitelné [146] . Z tohoto důvodu se vrchní velení bálo uvolnit přísně tajné magnetrony nad Německem a konstruktéři H2S museli vyvinout dvě paralelní možnosti [146] . EMI byla zodpovědná za vývoj klystronového radaru, Ústav pro variantu magnetronu [146] . Prototyp radaru na bázi magnetronu byl poprvé testován 17. dubna 1942; dosah detekce cíle nepřesáhl několik mil . Prototyp klystronu byl testován 2. června a shledán jako nefunkční; mezitím projektanti Ústavu, jak se jim zdálo, opravili problémy se svým lokátorem [147] . Když se to Blumlein dozvěděl, rozhodl se osobně vzlétnout a otestovat vylepšenou verzi magnetronu [147] .
5. června 1942 podal Blumlein poslední přihlášku vynálezu ve svém životě na patentový úřad a spolu se svými podřízenými - inženýry Cecilem Brownem a Frankem Blythenem - odjeli z Londýna na Melvern College , kde Ústav pro dálkové spoje. Ve 14:50 [148] 7. června létající laboratoř, přestavěný těžký bombardér Halifax , bezpečně vzlétla z letiště v Deffordu . Na palubě bylo pět členů posádky, tři konstruktéři institutu, Blumlein, Bleiten a Brown [149] . Hodinu a půl po startu letadlo začalo hořet. Požár, který začal katastrofální destrukcí čtvrtého motoru, rychle zachvátil celé pravé křídlo; o pár minut později se Halifax ve vzduchu rozpadl a spadl na zem v údolí řeky Wye , poblíž vesnice Welsh Biknor [150] [149] [151] . Všichni na palubě zahynuli [152] [153] . Následující den Schoenberg zavolal na místo havárie, aby identifikoval těla [komunik. 16] , osobně informoval svou vdovu o Blumleinově smrti [154] . 13. června byly ostatky mrtvých zpopelněny a pohřbeny v krematoriu Golders Green v Londýně [155] .
Skutečnost Blumleinovy smrti nebyla skryta, ale její okolnosti byly okamžitě klasifikovány [156] . Blumleinův nekrolog z 10. června neuváděl příčinu smrti „při výkonu služby“; v nekrologech publikovaných o den později Blythenem a Brownem byla zmíněna „nehoda“ [155] . Pouze jedny londýnské noviny výslovně spojily Blumleinovu smrt s vojenským výzkumem, čímž ohrozily londýnské laboratoře EMI [155] . Vyšetřování provedené na žádost Winstona Churchilla prokázalo, že bezprostřední příčinou katastrofy byla nedbalost mechanika, který několik dní před odletem opravoval motory létající laboratoře [157] [151] .
Blumlein jako osobnostně skromný člověk si byl dobře vědom jedinečnosti svého talentu a podle svých kolegů pociťoval iracionální strach ze ztráty vynalézavého daru [158] . Fenomenální sklad jeho intelektu se poprvé projevil ve studentských letech [32] . Blumlein byl neobvykle snadno asimilovat vědecké poznatky a měl výjimečnou paměť [32] . Jednak uměl nové informace zpracovávat mnohem rychleji než jeho vrstevníci a jednak nepotřeboval žádné úsilí, aby si je udržel v paměti po dlouhou dobu [32] . Lidé, kteří mladého Blumleina znali, byli toho názoru, že „všechno je mu bez obtíží dáno“; ve skutečnosti byla Blumleinova duševní práce mnohem efektivnější a rychlejší než práce běžného studenta [32] . Alan se přitom již vyznačoval pozoruhodnou trpělivostí, schopností naslouchat partnerovi a výjimečným výkonem [159] . V době míru Blumlein tu a tam z vlastní vůle trávil víkendy v laboratoři [88] ; během válečných let pracoval Blumlein obvykle do deseti večer a v noci také z vlastní vůle [komunik. 17] , byl ve službě na stanovišti protivzdušné obrany [164] .
Snaha o dokonalost a rychlost myšlení se často stávala příčinou konfliktů: Blumlein dokázal „za pochodu“ řešit problémy, které jeho kolegové nedokázali vyřešit, a často opravoval chyby, kterých se dopustili, což se mnohým nelíbilo – zvláště když praxe ukázala, že „póče“ Blumlein měl pravdu [165] . Někdy se rychlost myšlení projevovala neočekávaným způsobem. Blumlein, fanoušek letectví, motocyklového a motoristického sportu, byl agresivní, ale obratný a úspěšný řidič [166] . Podle svých kolegů si za jízdy neustále „kreslil“ diagramy a vzorce na čelní sklo: pokračoval v práci, a to i při riskantních manévrech [166] . Cestující, již vyděšení z vysokorychlostního unášení nočním Londýnem, byli zděšeni, ale Blumleinovi to vždy prošlo [166] .
Blumlein byl schopen provozovat několik projektů současně a byl schopen rychle přecházet z jednoho tématu na druhé [167] . Opakovaně musel z různých důvodů nechat dokončení započaté práce na kolezích a začít řešit úplně jiné problémy, někdy nijak nesouvisející s jeho dosavadními zkušenostmi [167] . Tato zkušenost nebyla promarněna; po letech se Blumlein vrátil k dávno uzavřeným tématům. Takže v roce 1932, čtyři roky po odchodu z telefonie, Blumlein nečekaně patentoval novou konstrukci zátěžové cívky pro telefonní linky; nápad ho pravděpodobně napadl v průběhu navrhování magnetického systému stereofonního záznamníku [158] . Alan Hodgkin , který s Blumleinem spolupracoval během válečných let, v roce 1977 řekl: „ Blumleinova všestrannost nám někdy brání vidět skutečný rozsah jeho génia. Dnes by se mu říkalo systémový inženýr - člověk, který je schopen nejen navrhovat přijímače a vysílače, ale současně vidět jak technologické, tak ekonomické aspekty projektu jako celku. Ve 20. a 30. letech 20. století bylo takových lidí málo a Blumlein se stal [ve svém oboru] průkopníkem... prvním systémovým inženýrem “ [168] .
Blumlein neměl a nemohl mít akademické vzdělání v elektronice : to ještě neexistovalo jako akademická disciplína [6] . Na Imperial College získal Blumlein pouze základní vzdělání v oboru silové elektrotechniky; základy vznikající elektroniky se naučil v praxi, během krátkého působení u profesora Malletta a ve Western Electric [6] . Blumlein nikdy neměl ve své blízkosti formální dozorce, ale v březnu 1929 získal mentora a patrona v osobě Isaaca Schoenberga [55] .
Na vrcholu Velké hospodářské krize se Schoenbergovi podařilo sestavit malý, ale extrémně výkonný tým skvělých inženýrů, který nemá v britské historii obdoby [169] [comm. 18] [170] . Schoenberg nejen rozpoznal talent vynálezce v Blumlein, ale také ho podporoval všemi prostředky společnosti po dobu třinácti let; finanční prostředky přidělené Schoenbergem a podpůrným personálem pomohly Blumleinovi realizovat se jako vynálezce [55] [169] . Byl to však Schoenberg, kdo zavedl v EMI přísný režim utajení a nepřetržitě vykořisťoval vynálezce Blumleina, který mu zabránil v tom, aby se stal vědcem [171] [172] . Blumleinovi to nevadilo; byl zcela ponořen do praktické inženýrské práce a neusiloval o publicitu [171] . Ve své sedmnáctileté odborné činnosti vystoupil pouze jednou na vědeckotechnické konferenci a publikoval jeden článek v odborném tisku [173] [171] [komunik. 19] . James McGee k tomu poznamenal: „ Profesor Gabor řekl, že Rutherford by se za správných okolností mohl stát velkým vynálezcem – tedy Blumleinem. Věřím, že to byl Blumlein , kdo se za jiných okolností mohl stát Rutherfordem .
Blumleinův vlastní dar učit se poprvé vyšel najevo během krátkého působení jako asistent na Imperial College . Studenti, kteří s Blumleinem studovali, vzpomínali, že dokázal trpělivě vysvětlovat nejobtížnější témata. Vždy si našel vhodnou chvíli k položení otázky a dokázal ji formulovat s maximální přesností, čímž podněcoval studenta k samostatnému řešení dříve neřešitelného problému [33] . Prvním z Blumleinových známých studentů podle jména byl budoucí designér EMI, zvukový inženýr Eric Nind [177] , a nejproduktivnější jako vynálezce byl Eric White. I krátká práce s mistrem podřídila studenta jeho ideologii [178] . Počítačoví návrháři ACE Ted Newman a David Clayden, kteří se připojili k EMI v roce 1939 a 1941, se stali aktivními přívrženci obvodů Bloomlein [178] .
Kolegové a studenti Blumleina zaznamenali jeho výjimečnou skromnost a úzkostlivost v otázkách autorství vynálezů [88] . Blumlein nepatřil mezi kariéristy, vždy připravený využít nápady jiných lidí; naopak pečlivě zaznamenával osobní příspěvky zaměstnanců a vždy jim dával jejich splatnost [88] . Ve 46 [comm. 20] ze 128 svých patentů sdílel Blumlein autorství s kolegy [88] [179] . Podle jednoho ze spoluautorů, Jamese McGee, byly poctivost a čistota ( anglická integrita ) určujícími rysy Blumleinova charakteru; byl obecně neschopný podvodu . Proto se v EMI rozvinula důvěřivá, plodná tvůrčí atmosféra, ve které nebylo místo pro intriky a podvody [88] .
Blumleinova inženýrská filozofie byla založena na „správném“, kompetentním návrhu shora dolů, od teorie po praktickou realizaci [180] . Tím se stal spřízněným s velkými předchůdci a současníky - Brunelem , Teslou a Steinmetzem : všichni vešli do dějin jako plodní, mnohostranní vynálezci; všichni, na rozdíl od experimentátora-samouka Edisona , spoléhali na fundamentální vědu a pečlivé konstrukční výpočty [181] . Jejich největší vynálezy – na rozdíl od kompilací Marconiho a Byrda – neměly obdoby [182] .
Metoda pokusu a omylu byla vyloučena: inženýr, věřil Blumlein, musí ovládat kulturu designu tak, aby vlastnosti prototypu přesně odpovídaly vypočteným a vlastnosti sériového produktu se nelišily k horšímu od prototypu [ 183] [180] . Blumlein sám výborně ovládal kulturu designu a všemožně ji propagoval mezi svými kolegy [184] . Prvním nepostradatelným znakem kompetentního návrhu byla shoda mezi skutečnými a vypočítanými charakteristikami a jakákoliv nesrovnalost byla přinejmenším důvodem k obavám [184] [181] . Pokud se experimentem potvrdilo první posouzení „správnosti“ projektu, Blumleinova důvěra se stala neotřesitelnou. Instinktivní důvěra ve „správné“ věci se neomezovala jen na pracoviště, ale pokračovala i mimo něj. Jako amatérský letec s pouze povrchními znalostmi aerodynamiky si byl Blumlein přesto jistý svým pochopením mechaniky letu a absolutní stabilitou svého „správně“ navrženého dvouplošníku De Havilland Moth – a pravidelně jej testoval za letu .
Blumlein vždy začínal konstrukční cyklus podrobnými výpočty a poté sám vypracoval podrobný harmonogram zkoušek vzorku [183] . Testování elektrických a elektronických zařízení ve dvacátých letech minulého století bylo netriviální a časově náročné: neexistovaly žádné počítače, žádné spektrální analyzátory nebo dokonce konvenční analogové osciloskopy [186] [187] . Aby se inženýr mohl „podívat“ do zvukové vlny zaznamenané na desce, musel pořídit mikrosnímek zvukové stopy a ručně provést Fourierovu transformaci [183] . Designéři raději ladili techniku podle sluchu, spoléhali pouze na ni a vlastní intuici; Blumlein se snažil, jak jen to bylo možné, této praxi uniknout [183] . Připustil, že nedisponuje unikátními schopnostmi inženýrů ze staré školy, ale byl si jistý, že kvalitní teoretický výpočet může nahradit nedostatek osobních zkušeností a mizivé možnosti měřicí techniky [55] [187] .
Blumlein trval na tom, že „správný“ elektronický obvod by neměl vyžadovat seřízení ve výrobě a seřízení v provozu [188] . Odtud pochází Blumleinův princip proudového omezení: provozní proudy elektronek by měly být násilně omezeny tak, aby nevyhnutelný drift a šíření charakteristik elektronky neovlivnily výkon obvodu [188] . K tomu bylo nutné použít externí proud omezující součástky ( rezistory , tlumivky , aktivní zdroje proudu ) a negativní zpětnou vazbu [188] . Dva nejdůležitější vynálezy Blumleina se vracejí k principu omezení proudu – proudový spínač na diferenciálním stupni a katodový sledovač [188] .
Typickým „stavebním kamenem“ Blumleinových raných vynálezů byly transformátory , přesněji vzájemně vázané induktory [189] . Protože hlavním faktorem určujícím reaktanci každého vinutí vůči střídavému proudu je vzájemná indukce společná pro všechna vinutí , relativní přesnost přizpůsobení odporů vinutí může být velmi vysoká [189] . Již u prvních Blumleinových mostů ve 20. letech nepřesáhla nevyváženost odporů obou ramen mostu miliontinu , přičemž přesnost dosažená v laboratoři byla snadno a stabilně reprodukována v sériových výrobcích [189] . Princip transformátorového můstku byl použit v nejméně devíti Blumleinových patentovaných vynálezech, včetně kapacitního výškoměru [189] , který se stal zdrojem kontroverzí v 70. letech 20. století .
Zkušenosti s elektronkami přicházely do Blumlein postupně. Ve dvacátých letech 20. století byly elektronky používány výhradně ke generování a zesilování harmonických oscilací , obvykle v úzkém pásmu frekvencí ; praxe používání lamp pro manipulaci s tvarem pulsu (která byla pro televizi naprosto nezbytná) ještě neexistovala [6] . Postupem času, do poloviny 30. let, Blumlein vyvinul svůj vlastní „rukopis“ v obvodech, založený na malém arzenálu typických uzlů [180] . Transformátory a induktory z 20. let byly doplněny zpětnovazebními obvody , katodovými sledovači, zpožďovacími linkami a RC-LC obvody s konstantní impedancí [180] .
Blumleinovy politické názory nejsou s jistotou známy. Během generální stávky v roce 1926 se on a řada jeho kolegů dobrovolně ujali služby v železničních spojích opuštěných operátory stávky [190] . Po návratu do laboratoře se Blumlein dočkal triumfu: jeho pomoc při vedení železnice byla štědře odměněna lukrativními smlouvami s Western Electric [190] .
V roce 1930 se Blumlein setkal s Doreen Laneovou, učitelkou na soukromé škole, kde studovali Blumleinovi synovci a kde kdysi studoval i on [191] [192] . 22. dubna 1933 se Blumlein a Doreen vzali ; jejich první syn zemřel v dětství, ale Simon a David, narození v letech 1936 a 1938, přežili [193] . Poté, co v roce 1933 formálně obsadil třetí, ale ve skutečnosti druhé místo v technickém řízení EMI [comm. 21] , Blumlein zajistil své ženě a dětem pohodlný životní standard [194] . Doreen dělala všechny domácí práce; její manžel na ní byl v běžných záležitostech domácnosti zcela závislý [195] .
Vnější pozorovatelé považovali Blumleinovy za příkladný pár, ale podle Doreeniných memoárů byl její manžel obtížnou, nepředvídatelnou osobou náchylnou k malicherným konfliktům [196] . Schoenberg se správně domníval, že Doreen má na impulzivní Blumlein blahodárný vliv, staral se o ni po svém a pomáhal manželům udržovat klid v rodině [196] [197] . Navzdory úředním a rodinným povinnostem zůstal Blumlein i po svatbě aktivním sportovcem, letcem a závodním automobilistou [198] . Ten si podle Doreeniných memoárů plně uvědomoval možnost náhodné smrti a svůj pobyt na zemi považoval pouze za dočasnou zastávku: „A pak odejdu... jako zhasnutá svíčka“ ( anglicky I will be away like a sfouknutá svíčka ) [154] .
Blumleinovo vědecké a technické dědictví je soustředěno v mnoha interních, neveřejných poznámkách a rukopisech a ve 128 britských patentech [172] . Některé z nich - zejména patent č. 394325 "Vylepšení systémů pro přenos, záznam a reprodukci zvuku" - jsou ve skutečnosti základními vědeckými a aplikovanými pracemi [74] [200] . Vrchol produktivity připadl na „televizní“ roky 1934-1937 [115] ; to bylo během tohoto období že Blumlein publikoval jeho nejdůležitější návrhy obvodů .
V britské populární literatuře je Blumlein nazýván vynálezcem základních základních obvodových jednotek - katodového sledovače , diferenciálního stupně a zesilovače záporné zpětné vazby [201] [202] . Ve skutečnosti byly tyto uzly, stejně jako principy stereofonie, vyvinuty současně mnoha návrháři ; otázka absolutní priority je často nevyřešená. Blumlein byl nepochybně jediným vynálezcem zpožďovací linky pojmenované po něm [203] a ultralineární kaskády [204] — tyto jeho práce neměly obdoby. Druhým extrémem je diferenciální stupeň - Blumlein pouze navrhl jednu ze svých raných konfigurací; dnes známé schéma a principy jeho fungování byly později vyvinuty jinými vynálezci [205] .
Stručná historie elektroniky v podání amerických učebnic říká, že v srpnu 1927 měl devětadvacetiletý inženýr Bell Labs Harold Black vhled [206] . Black, který se několik let pokoušel snížit harmonické zkreslení elektronkových zesilovačů na transkontinentálních telefonních linkách , si náhle uvědomil, že negativní zpětnovazební smyčka (NFL) by mohla problém vyřešit – pokud by samobuzení zesilovače pokrytého touto smyčkou mohlo být vyhnout se [206] [207] . Navzdory tomu, že Black jeho odhad experimentálně potvrdil, vedení společnosti se s ní zpočátku setkalo s nevraživostí a dovolilo nápad zveřejnit až v lednu 1934 [208] ; v následujícím roce 1935 americký patentový úřad uznal jeho životaschopnost [209] . Teorii a metodiku výpočtu zesilovačů se zpětnou vazbou podle stejné legendy sestavili v letech 1927-1940 Black, Bode a Nyquist [210] . Ve skutečnosti k tomu Black neměl potřebné matematické znalosti [211] . Nyquist [212] formuloval kritérium stability pro zesilovač se zpětnou vazbou v roce 1931 a Bode pak zobecnil Nyquistovo řešení na libovolné elektrické obvody [213] [214] . V letech 1936-1938 Bernard Tellegen a Fred Terman [215] vyvinuli teorii a obvody zesilovačů se zpětnou vazbou .
Učebnice mlčí o tom, že již v roce 1928 si Philips nechal patentovat konstrukci vysoce kvalitního nízkofrekvenčního zesilovače (VLF) s napěťovou zpětnou vazbou [216] . V roce 1932 začal Blumlein stavět analog bez patentu ; Způsob, jak obejít patent Philips, bylo nahradit napětí CNF proudem CNF [216] . V memorandu z 19. července 1932 Blumlein a Clarke vyjmenovali hlavní výhody použití FOS: snížení výstupní impedance, snížení nelineárního zkreslení a zvýšení maximálního výstupního výkonu [216] . V patentové přihlášce podané o rok později však spoluautoři uvažovali pouze o snížení výstupní impedance a vynechali další výhody zavedení FOS [207] . Blumlein-Clark ULF nebyl nikdy sériově vyráběn a jeho design nebyl zveřejněn. Blumleinova práce na teorii a praxi FOS zůstala proprietárním tajemstvím EMI, zatímco zpětná vazba samotná se stala Blumleinovou oblíbenou obvodovou technikou a tvořila základ jeho pozdějších vynálezů – diferenciálního stupně, ultralineárního stupně a Millerova integrátoru [217] .
Prioritu ve vynálezu a použití katodového sledovače má Američan Anthony Winter [218] . V roce 1925 Winter patentoval a uvedl do výroby původní obvod přijímače přímého zesílení , ve kterém bylo zesílení proudu přiřazeno katodovému sledovači a zesílení napětí bylo přiřazeno mezistupňovému transformátoru s vyšším napětím [218] . V následujících deseti letech byl opakovač používán sporadicky a teorie jeho působení byla v plenkách [218] .
Blumlein byl průkopníkem použití triodového katodového sledovače v zesilovači zvukové frekvence z roku 1932 [217] a následně opakovače hojně využíval při vývoji měřicích přístrojů [219] a při stavbě londýnského televizního uzlu [220] . V přehledném článku o televizním centru Alexandra Palace z roku 1938 uvedl Blumleinův student a spoluautor Cecil Brown čtyři hlavní aplikace pro opakovače v televizi: vstupní stupně video zesilovače s extra vysokou vstupní impedancí [221] , budiče dlouhé linky , kapacitní zátěž budiče a stabilizátory napětí [222] .
Teoretické zdůvodnění činnosti opakovače bylo poprvé uvedeno v interním sdělení Blumleina a Clarka 19. července 1932 [216] a poprvé zveřejněno v roce 1934 v patentové přihlášce, ztělesněné v britském patentu 448421 [217] . Patent, který otevřel světu účinný způsob potlačení nežádoucího působení parazitních kapacit zdrojů signálu a zátěží zesilovacích stupňů, je jedním z největších, zásadních Blumleinových děl [223] . Samotný koncept katodového sledovače byl poprvé použit v patentových přihláškách Blumleina a Erica Whitea z roku 1936 a 1937 [ 218] . Blumlein patentoval pentodový katodový sledovací obvod [224] a jeho student White patentoval původní push-pull sledovací obvod, který byl pojmenován Whiteův sledovač .
Diferenciální kaskáda na triodách vstoupila do praxe inženýrů, kteří vyvinuli elektrofyziologické lékařské přístroje [comm. 23] , ještě na počátku 30. let [226] . V roce 1936 si Blumlein patentoval vlastní návrh diferenciálního stupně pro zesilování širokopásmových pulzních a video signálů [226] [227] [comm. 24] . Obvod zkreslení, který si vybral, poskytoval lepší odmítnutí společného režimu než předchozí návrhy ; podobné řešení pro lékařské přístroje, nezávislé na Blumlein, navrhl Franklin Offner v roce 1937 [226] . Poté Otto Schmitt navrhl obvod optimalizovaný pro provoz s fázovým měničem [226] a teprve v březnu 1938 Jan-Friedrich Tönnies zveřejnil dnes známou klasickou konfiguraci diferenciální kaskády s bipolárním napájením [228] . Díky desetinásobně zvýšenému odporu katodového obvodu, který se ve skutečnosti změnil na zdroj proudu , se výrazně zlepšilo potlačení signálu společného režimu; v pozdějších obvodech 40. let 20. století s použitím aktivního zdroje proudu na pentodě dosáhl praktického maxima [225] . První úplnou teorii a principy pro výpočet diferenciálních kaskád publikoval Otto Schmitt v roce 1941 [229] . Po druhé světové válce nazývali američtí autoři Schmitta i Offnera (ale ne Tönniese) „otcem“ diferenciální kaskády, zatímco britští autoři Blumleina [230] .
Lze jen hádat, jak by sám Blumlein vyřešil problémy počítačové techniky [231] , ale bylo to jeho řešení, které bylo aktivně používáno v raných britských počítačích. Katodově spřažená logika počítače EDSAC šla přímo do Blumleinova diferenciálního stupně [232] ; jeho flexibilita obvodu a vynikající charakteristiky přetížení umožnily konstruktérům EDSAC obejít se bez dalších měničů [233] . V roce 1948 Blumleinův student Ted Newman aplikoval Blumleinův obvod na počítač ACE [234] [235] . Britové opustili těžkopádné, zastaralé obvody Američana ENIAC ; hlavním uzlem aritmeticko logické jednotky ACE byl dvoustupňový diferenciální klíč na třech dvojitých triodách s přímým zapojením [236] . Koncem 50. let byla logika spřažená s katodou nahrazena svým tranzistorovým protějškem, logikou spřaženou s emitorem [237] [204] ; později se objevila logika spřažená se zdrojem založená na FET arsenidu galia a ve 21. století jsou stejné principy aplikovány v nízkošumové proudové CMOS logice navržené pro použití v přesných digitálně-analogových obvodech [238] .
Millerův jev - zvýšení ekvivalentní vstupní kapacity zesilovacího stupně s čistě odporovou zátěží - je znám od roku 1919 [239] . Důvodem tohoto jevu byla zpětná vazba přes parazitní kapacitu triody a výsledkem byl pokles frekvenční charakteristiky kaskády při frekvencích nad několik set kHz [240] . V polovině 30. let 20. století Blumlein, který si již osvojil praxi aplikace FOS, byl první, kdo uhádl, že záměrně použije Millerův efekt, aby vytvořil aktivní integrátory [240] . U pasivních integrátorů založených na RC obvodech byl povolený rozsah výstupního napětí omezen na hodnotu nepřesahující zlomek vstupního napětí; v aktivním obvodu byla omezena pouze napájecím napětím [240] . Aby se ze zesilovacího stupně stal integrátor, stačilo zapojit časově nastavitelnou kapacitu mezi anodu a mřížku triody paralelně s průchozí kapacitou a časově nastavitelný odpor mezi vstupem integrátor a síť [240] . Na stejném principu jsou postaveny moderní integrátory založené na operačních zesilovačích (operačních zesilovačích) a obvodech frekvenční korekce uvnitř samotných operačních zesilovačů [240] .
Integrátor se dobře hodí pro stavbu relaxačních generátorů pilového napětí horizontálního a vertikálního snímání [241] . Blumlein patentoval první takové schéma – vertikální generátor rozmítání na integrátoru – v roce 1936 [220] ; v roce 1942, dva dny před svou smrtí, podal patentovou přihlášku na vynález samotného integrátoru obsahující podrobný rozbor obvodu [241] . Generátory postavené na jeho základě se staly základními jednotkami raných radarových stanic a po druhé světové válce byly široce používány v analogových počítačích [241] . Z iniciativy samotného Blumleina získal jeho vynález v anglo-americké literatuře název Miller integrator ( angl. Miller integrator ); Kampaň Marcuse Scroggieho na přejmenování integrátora Blumlein byla neúspěšná [ comm . 25] .
V anglicky mluvícím prostředí se zachovalo mnoho pojmů, pojmenovaných po vynálezci: pulzní generátor na zpožďovacích linkách ( ang. Blumlein Line ), v ruské literatuře je to také jednoduše „Blumlein“ nebo „Blumlein“ [1 ] ; stereo mikrofon ( technika mikrofonu Ing. Blumlein, dvojice Blumlein ), frekvenční charakteristika mechanického záznamu ( Ing. Blumlein 250 ), formát video signálu ( průběh signálu Ing. Blumlein ). V odborné komunitě britských a amerických elektronických inženýrů byl a nadále je Blumlein označován za génia [243] [202] [244] [245] [201] [246] , ale v populární literatuře a publicistice se Blumlein objevuje výhradně jako "vynálezce stereo zvuku." Blumlein nebyl nikdy znám široké veřejnosti; ani doma, ani v zahraničí se mu nedostalo podílu na uznání, které se dostalo jeho současníkům Zworykinovi , Fletcherovi nebo Turingovi [247] .
Nejzřejmějším důvodem bylo utajování Blumleinovy vojenské aplikované práce a okolnosti jeho smrti [247] . Odtajnění válečných dokumentů mohlo začít po třiceti letech, na počátku 70. let 20. století, ale do té doby bylo mnoho z nich nenávratně ztraceno [247] . Telekomunikační institut se „vyznačoval“ povrchním přístupem k archivaci , zejména s ohledem na práci externích dodavatelů a konzultantů [247] . EMI na druhou stranu pečlivě shromažďovala a uchovávala interní záznamy. Podle pravidla, které stanovil Schoenberg [171] , však společnost držela své archivy pod zámkem, nezveřejňovala historické dokumenty a zvukové záznamy, neumožňovala historikům vstup do archivů a nevysvětlila důvody [248] . Blumleinovo unikátní studio pro stereofonní záznam zvuku bylo během následující „protikrizové“ kampaně zcela zničeno [248] .
Blumlein o sobě nemohl vyprávět budoucím generacím, ale zaměstnanci Ústavu pro dálkovou komunikaci, kteří po válce udělali skvělé kariéry, této příležitosti plně využili. Tuffy Bowen [249] , Bernard Lovell [144] , Albert Roe [249] , Robert Watson-Watt [249] a jejich kolegové se ukázali být nejen úspěšnými vědci a administrátory, ale také aktivními publicisty. Ve svých pamětech chtě nechtě popisovali především činnost Ústavu a mlčeli o přínosu externích dodavatelů a konzultantů [250] . Takže již v roce 1945 [comm. 26] existovala systémová zaujatost v britské žurnalistice, která působila proti památce Blumleina [250] .
1. června 1977, v den třicátého pátého výročí katastrofy, se na Blumleinově londýnském domě objevila typická deska [252] . Projev Alana Hodgkina [253] o Blumlein na zahajovacím ceremoniálu katalyzoval veřejnou debatu o katastrofě z roku 1942 [254] . V časopisech byly o Blumleinovi a jeho kamarádech publikovány paměti a životopisné náčrty, ale okolnosti jejich smrti zůstaly téměř dvě desetiletí státním tajemstvím [255] . V roce 1981 zahájil Barry Fox kampaň za okamžité vydání Blumleinových stereo nahrávek, které byly uloženy ve skladech EMI [256] . Minimálně by měly být archivní filmy přesunuty z hořlavé nitrocelulózové báze s krátkou životností na bezpečný triacetát [256] . O rok později EMI souhlasila s povolením přístupu restaurátorů do archivů; první uzavřené promítání restaurovaných pásek se uskutečnilo až v roce 1992 [256] .
Dva podrobné, ale zdaleka ne úplné, Blumleinovy životopisy vyšly až na samém konci 20. století. První životopisec, inženýr Basil Benzimra, začal shromažďovat materiály v roce 1967, ale o několik let později přestal pracovat ze zdravotních důvodů [248] . V roce 1972 převzal roli životopisce Francis Paul Thomson , bankéř a veterán speciálních jednotek257 . National Institute of Electrical Engineers (IEE) a poté Královská společnost [258] schválily Thomsonovu práci tím, že ho jmenovaly oficiálním Blumleinovým životopiscem. Další životopisec, Russell Burns, který začal sbírat materiály ve stejném roce 1972, ustoupil Thomsonovi a omezil jeho výzkum [257] . Thomsonova vysoce propagovaná kniha nebyla nikdy napsána. V roce 1992 pod tlakem veřejnosti [259] IEE pozastavila Thomsonovi psaní biografie a požadovala, aby byly všechny nashromážděné materiály zpřístupněny veřejnosti [260] . To se nestalo; Thomson doslova zmizel [260] . Zemřel v roce 1998, aniž by o Blumleinovi cokoliv zveřejnil; jeho archiv, pokud skutečně existoval, byl navždy ztracen [260] [261] . Burns, který pokračoval ve své biografii se souhlasem IEE, vydal svou knihu v roce 2000; o rok dříve se objevila další Blumleinova biografie, kterou napsal Robert Alexander . Tou dobou už většina Blumleinových současníků zemřela; autoři byli nuceni spoléhat ani ne tak na svědectví jako na archivní materiál [172] [261] . Zejména Alexandrova kniha byla přetížena technickou analýzou patentů na úkor koherence a logiky vyprávění [261] .
V roce 2017 udělila National Academy of Recording Arts and Sciences Blumleinovi posmrtně „Technical Grammy “ za vynález stereofonního nahrávání . Poté, v únoru 2017, nástupce EMI, Universal Music Group , oznámil plány natočit celovečerní celovečerní film o Blumleinovi [264] .
Slovníky a encyklopedie | ||||
---|---|---|---|---|
Genealogie a nekropole | ||||
|