Просмотр кода страницы Русская Википедия:Патент Великобритании № 394325

{{Русская Википедия/Панель перехода}}
[[Файл:Neumann TELDEC-Kupferfolien-Schneidkopf crop.jpg|thumb|300px|right|Студийный рекордер стереофонической грамзаписи системы 45/45. Электромагнитные приводы левого и правого каналов ориентированы под углами +45° и −45° к вертикальной оси. Система звукозаписи 45/45 была впервые предложена Блюмлейном в патенте № 394325, испытана на практике в декабре 1933 и январе 1934 года и стала мировым стандартом в конце 1950-х годов]]
{{аудиостатья введение|RU Patent Velikobritanii 394325.ogg|{{date|26|8|2021|1}}}}

'''Патент Великобритании № 394325 «Усовершенствования систем передачи, записи и воспроизведения звука»''' ({{lang-en|Improvements in and relating to Sound-transmission, Sound-recording and Sound-reproducing Systems}}) — фундаментальная{{sfn|Brock-Nannestad|2009|p=167: «fundamental principles of stereophonic mechanical recording were first decribed publicly by Alan Blumlein (UK patent 394335…)»}}{{sfn|The Routledge Guide to Music Technology|2013|loc=«… patent 394325 … laid the foundation of the modern stereo disc…»}}{{sfn|Burns|2006|p=145, цитирует заявление Общества звукоинженеров (США) 1978 года: «fundamental inventions in stereophony … worthy of ranking with Alexander Graham Bell, Emile Berliner, Thomas A. Edison…»}}{{sfn|Burns|2006|p=145: «monumental patent no. 394325… so wide-ranging in its treatments of stereophony»}}{{sfn|Gerzon|1986|p=1: «… patent 394,325 … perhaps
still the best source text on how stereo works»}}{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=36: «BP 394235 was by far the most significant…»}} работа [[Блюмлейн, Алан|Алана Блюмлейна]] по вопросам [[Стереофония|стереофонической]] записи и воспроизведения [[звук]]а, написанная в 1931 году и опубликованная в 1933 году. Текст, существующий только в форме [[патент]]а и поясняющих его служебных записок, включает изложение [[Психоакустика|психоакустической]] теории стереофонии{{переход|#Психоакустические основы стереофонии}}, программу практических шагов по внедрению стереофонии в [[звуковое кино]] и [[Индустрия звукозаписи|индустрию звукозаписи]] и описание изобретённых Блюмлейном технологий, из которых важнейшими являются матричная обработка{{переход|#Матричная обработка стереосигнала}} суммарных и разностных составляющих стереосигнала ([[MS-матрица]]) и система двухкомпонентной стереофонической [[Грампластинка|грамзаписи]] 45/45{{переход|#Система грамзаписи 45/45}}. [[Патент#Формула изобретения|Формула изобретения]] содержит беспрецедентные 70 пунктов{{sfn|Burns|2006|p=133}}{{sfn|Alexander|2013|p=69}}<ref name=VDS>{{cite web | url=http://blogs.bl.uk/patentsblog/2012/07/alan-blumlein-and-the-invention-of-stereo.html | title=Alan Blumlein and the invention of stereo | date=2012-07-03 | author=Van Dulken S. | accessdate=2018-04-04 | publisher=British Library | archive-date=2020-09-22 | archive-url=https://web.archive.org/web/20200922022636/https://blogs.bl.uk/patentsblog/2012/07/alan-blumlein-and-the-invention-of-stereo.html | deadlink=no }} (автор — штатный эксперт научного отдела [[Британская библиотека|Британской библиотеки]])</ref>.

В 1933—1935 годы Блюмлейн построил опытные стереофонические тракты записи-воспроизведения и записал две серии стереофонограмм — на [[Грампластинка|механические]] и [[Оптическая запись звука|оптические]] носители. Идеи изобретателя опередили своё время на четверть века: промышленное производство стереофонических пластинок стало реальностью лишь во второй половине 1950-х годов, когда срок охраны патента уже истёк. Блюмлейновская система записи 45/45 стала мировым стандартом стереофонической грамзаписи, а сам изобретатель получил посмертное признание как «изобретатель стереофонии»{{sfn|Alexander|2013|loc=(см. название книги)}}, точнее — долгоиграющей стереофонической грампластинки, основного формата звукозаписывающей индустрии в 1960—1980-е годы{{sfn|Eargle|2013|p=423}}.

== Предыстория ==
[[Файл:Stereo paths by Ader, Keller and Blumlein RUS.svg|thumb|400px|right|Опытные стереофонические трансляционные тракты Адера, Келлера и Блюмлейна. В минимальной, трёхканальной конфигурации Келлера стереоэффект ощущался только на оси центрального канала{{sfn|Burns|2006|p=129}} ]]
В 1881 году [[Адер, Клеман|Клеман Адер]] продемонстрировал на [[Международная электрическая выставка 1881|парижской электротехнической выставке]] «[[театрофон]]» — практическую систему [[прямая трансляция|прямой трансляции]] звука по [[Проводная телефонная связь|телефонным линиям]]{{sfn|Burns|2006|p=128}}<ref name=COLL>{{ публикация | статья | издание=New Scientist | год=2008 | номер=January 9 | автор=Collins P. | ref=Collins | заглавие=Theatrophone – the 19th-century iPod | ссылка=https://www.newscientist.com/article/mg19726382-000-theatrophone-the-19th-century-ipod/ }} Также воспроизводилось в сборнике {{ публикация | книга | автор=Collins P. | часть=Live from Paris Opera | заглавие=Farmer Buckley's Exploding Trousers: & other events on the way to scientific discovery | издательство=Hachette / New Scientist | год=2016 | isbn=9781473642768 | ссылка=https://books.google.ru/books?id=surBDAAAQBAJ }}</ref>. [[угольный микрофон|Угольные микрофоны]], установленные на сцене [[Опера Гарнье|Парижской оперы]], модулировали [[электрический ток|электрические токи]] в телефонных линиях и возбуждали [[звук|звуковые колебания]] в [[Телефонный капсюль|телефонных капсюлях]] абонентов<ref name=COLL/>. Случайно, экспериментируя с двумя параллельными трансляционными линиями, Адер обнаружил [[стереофония|стереоэффект]]. Система стереофонической трансляции, в которой каждое ухо слушателя воспринимает сигнал лишь одного из двух стереоканалов, получила название [[Бинауральная запись|бинауральной]] (в публикациях Адера — {{lang-fr|audition binauriculaire}}){{sfn|Morton|2006|p=146}}. Бинауральный «театрофон» не нашёл спроса из-за низкого качества звучания и необходимости использовать две телефонные линии (для левого и правого стереоканалов); коммерческие сети «театрофона», успешно действовавшие во [[Франция|Франции]], [[Великобритания|Великобритании]], [[Италия|Италии]] и [[Венгрия|Венгрии]]<ref name=COLL/> до конца 1920-х годов, были монофоническими{{sfn|Burns|2006|p=128}}<ref name=COLL/>{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=36}}.

В начале XX века [[Стретт, Джон Уильям (лорд Рэлей)|Джон Стретт]] (лорд Рэлей) сформулировал теорию [[ототопика|пространственного восприятия звука человеком]]<ref>{{ публикация | статья | автор=[[Стретт, Джон Уильям (лорд Рэлей)|Lord Rayleigh]] | заглавие=On our Perception of Sound Direction | издание=[[Philosophical Magazine|Phil. Mag.]] Series 6 | ссылка=https://doi.org/10.1080/14786440709463595 | год=1907 | volume=13 | pages=214—232 }}; {{ публикация | статья | автор=[[Стретт, Джон Уильям (лорд Рэлей)|Lord Rayleigh]] | заглавие=On the Perception of the Direction of Sound | издание=[[Философские труды Королевского общества|Phil.Trans.]] Series A | год=1909 | volume=83 | pages=61—64 | ссылка=https://archive.org/details/philtrans06446936 }}</ref>. В двухфакторной модели Рэлея локализация низкочастотных звуков определялась прежде всего разницей фаз сигналов, регистрируемых левым и правым ухом, а локализация высокочастотных звуков — разницей их уровней (амплитуд){{sfn|Opstal|2016|p=185}}. Рэлеевская модель в целом действует и в XXI веке; к временны́м (фазовым) и амплитудным межушным разницам добавляется третий механизм — анализ различий в спектрах левого и правого сигналов{{sfn|Opstal|2016|p=173}}. В годы [[Первая мировая война|Первой мировой войны]] вопросы бинаурального слуха изучались применительно к задачам [[противовоздушная оборона|противовоздушной обороны]], [[контрбатарейная стрельба|контрбатарейной стрельбы]] и [[Гидролокатор|гидролокации]] на флоте{{sfn|Burns|2006|p=128}}. Тогда же появились и [[Усилитель низкой частоты|электронные усилители]] на [[триод]]ах, позволившие воспроизводить звук через [[громкоговоритель|громкоговорители]]. Первые опыты с воспроизведением бинаурального сигнала (в то время существовавшего только в виде прямой трансляции) через громкоговорители окончились неудачей: стереоэффект, отчётливо ощущаемый в наушниках, при воспроизведении громкоговорителями ослабевал или вовсе отсутствовал{{sfn|Burns|2006|p=128}}.

В 1930 и 1931 годы решением этой проблемы занялись конструкторы крупнейших американских и британских корпораций{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=36}}. Совершенствование стереофонии не могло принести немедленных практических выгод: главный заказчик звуковой техники — [[кинематограф]] — довольствовался достижениями конца 1920-х годов{{sfn|Brock-Nannestad|2009|p=167}}; техническое перевооружение киносетей в условиях [[Великая депрессия|Великой депрессии]] было невозможно{{sfn|Sergi|2004|p=13}}{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=38}}. Однако корпорации, стремившиеся нарастить пакеты патентов и через них собственное влияние в отрасли, продолжали исследовательские работы и поддерживали изобретателей{{sfn|Brock-Nannestad|2009|p=167}}. Первыми, независимо друг от друга, добились осязаемых результатов {{нп5|Келлер, Артур (инженер)|Артур Келлер|en|Arthur C. Keller}} и {{нп5|Флетчер, Харви|Харви Флетчер|en|Harvey Fletcher}} из «[[Лаборатории Белла|Лабораторий Белла]]» (США) и Алан Блюмлейн из британской компании [[Columbia Graphophone Company|Columbia Graphophone]]{{sfn|Burns|2006|p=128}}{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=36}}.

Флетчер, следуя стратегии «Лабораторий Белла» — совершенствовать традиционную [[телефон|телефонную связь]], занялся бинауральным воспроизведением через наушники; его целью была передача на расстояние точной «акустической копии» звуковых образов{{sfn|Théberge, Devine, Everrett|2015|pp=16—17}}. Трансляционные установки Флетчера создавали в наушниках слушателей высококачественные объёмные «копии» исходных стереосцен, но для озвучивания кинозалов громкоговорителями не годились{{sfn|Théberge, Devine, Everrett|2015|p=17}}. Келлер, напротив, сосредоточился на {{нп5|Озвучивание помещений|озвучивании помещений|en|Public address system}}. Расставив вдоль сцены линейку микрофонов, он пытался регистрировать широкий «акустический фронт»{{sfn|Burns|2006|p=129}}{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=40}}. Усиленные сигналы с микрофонов подавались на линейку громкоговорителей в удалённой аудитории, имитируя «акустический фронт» концертного зала{{sfn|Burns|2006|p=129}}{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=40}}. Минимальная работоспособная стереосистема Келлера состояла из трёх каналов (левого, центрального и правого); она достаточно точно воспроизводила ширину [[стереосцена|стереосцены]] и отчасти её глубину, но лишь для слушателей на оси [[центральный канал (акустика)|центрального канала]]{{sfn|Burns|2006|p=129}}. Попытки обойтись всего двумя каналами вновь закончились неудачей: стереосцена разваливалась на два изолированных источника звука{{sfn|Burns|2006|p=130}}.

Блюмлейн отказался и от воссоздания «акустических фронтов», и от точного копирования звукового поля{{sfn|Théberge, Devine, Everrett|2015|p=18}}. При записи бинаурального сигнала микрофоны должны фиксировать не «акустический фронт», а сигналы, которые услышал бы слушатель на концерте или кинооператор на съёмочной площадке{{sfn|Burns|2006|p=130}}. Расстояние между двумя микрофонами должно равняться расстоянию между ушами человека{{sfn|Burns|2006|p=130}}{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=36}}. При воспроизведении звука громкоговорителями создание копии невозможно, но можно обмануть слух человека правдоподобной иллюзией оригинала. Для этого, полагал Блюмлейн, следует намеренно исказить фазовые и амплитудные соотношения записанных сигналов{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=36}}.

== Публикация ==
{{Внешние медиафайлы
 |topic     = 
 |subtopic  = 
 |font-size = 
 |align     = right
 |clear     = 
 |width     = 400px
 |image1    = [http://ieeemilestones.ethw.org/images/5/5f/GB394325A%28OCR%29.pdf Первая официальная публикация, редакция 10 ноября 1932 года]
 |image2    = [https://sounds.bl.uk/related-content/TEXTS/020T-DOC0001113XX-0002A0.pdf Рукописный черновик служебной записки, 4 июля 1932 года]
 |image3    = [https://sounds.bl.uk/related-content/TEXTS/020T-DOC0001113XX-0001A0.pdf Машинописный чистовик служебной записки, 21 июля 1932 года]
 |image4    = [http://decoy.iki.fi/dsound/ambisonic/motherlode/source/British%20patent%20specification%20394325%20Blumlein%201933.pdf Журнальное переиздание патента, США, 1958 год]
}}

14 декабря 1931 года Блюмлейн депонировал предварительный текст заявки в патентном ведомстве{{sfn|Alexander|2013|p=63}}{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=37}}. Окончательная редакция текста была утверждена 10 ноября 1932 года, и получила статус патента Великобритании 14 июня 1933 года{{sfn|Blumlein|1958|p=32}}. Первая официальная публикация патента № 394325 занимала 22 страницы текста и 11 иллюстраций на двух страницах{{sfn|Alexander|2013|p=63}}; в американском журнальном переиздании 1958 года патент занимает девять страниц{{sfn|Blumlein|1958|pp=32—40}}. [[Патент#Формула изобретения|Формула изобретения]] включала беспрецедентные{{sfn|Burns|2006|p=133}}<ref name=VDS/> для своего времени 70{{sfn|Burns|2006|p=133}} (или, по другим подсчётам, «более 70»{{sfn|Alexander|2013|p=69}}) пунктов — в десять раз больше типичного патента 1930-х годов<ref name=VDS/>.

В архивах EMI сохранилось две позднейшие рукописи Блюмлейна, разъясняющие основные положения его патента. 4 июля 1932 года{{sfn|Alexander|2013|p=71}} Блюмлейн составил подробное изложение патента на восемнадцати страницах{{sfn|Alexander|2013|p=72}}. Предположительно, этот текст был черновой редакцией служебной записки, адресованной техническому директору EMI [[Шёнберг, Исаак Юльевич|Исааку Шёнбергу]]{{sfn|Alexander|2013|p=72}}. Сама же записка, направленная Шёнбергу и прочитанная им, была датирована 21 июля 1932 года и состояла из всего восьми [[Пишущая машинка|машинописных]] листов{{sfn|Alexander|2013|p=72}}{{переход|#Письмо}}.

Основной целью Блюмлейна было внедрение [[объёмный звук|объёмного звука]] в кинематограф; это подтверждается и воспоминаниями немногочисленных свидетелей, и самим текстом патента{{sfn|Alexander|2013|p=60}}{{sfn|Burns|2006|pp=127—128}}. Вероятно, что Блюмлейн начал теоретические изыскания не раньше марта 1931 года{{sfn|Alexander|2013|p=60}}; ход этих изысканий, предшествовавших патентной заявке, достоверно не известен{{sfn|Burns|2006|p=128}}. Блюмлейн не вёл рабочих журналов{{sfn|Alexander|2013|p=61}} и не публиковал ни научных, ни популярных статей{{sfn|Alexander|2013|p=222}}{{sfn|Burns|2006|p=196}}; первое документальное свидетельство его работ по стереофонии — рукопись с изложением принципа «тасования»{{переход|#«Тасование Блюмлейна»}} — датировано 25 сентября 1931 года{{sfn|Alexander|2013|p=61}}. Практические опыты в 1931 году были невозможны по чисто организационным причинам{{sfn|Alexander|2013|p=72}}: в марте началось [[Слияния и поглощения|слияние]] Columbia Graphophone и её конкурента [[Gramophone Company]] в новую компанию — [[EMI]]; в ноябре лаборатория, в которой работал Блюмлейн, переехала на {{нп5|Old Vinyl Factory|новую производственную площадку EMI|en|Old Vinyl Factory}} в {{нп5|Хейс (Хиллингдон)|Хейсе|en|Hayes, Hillingdon}}{{sfn|Alexander|2013|p=69}}.

Слова «стерео», «стереофония», «стереофонический» в патенте и рукописях отсутствуют: Блюмлейн использовал исключительно термин «бинауральный звук»{{sfn|Alexander|2013|p=358}}. Текст патента не упоминает какие-либо работы предшественников Блюмлейна, помимо практического опыта [[Гидроакустика|акустиков-подводников]] ({{lang-en|subaqueous directional detection}}){{sfn|Théberge, Devine, Everrett|2015|p=19}}. В 1950-е и 1980-е годы американские критики предположили, что Блюмлейн, в 1924—1928 годы работавший в лондонском отделении [[Western Electric]], мог быть осведомлён о ходе работ Келлера и Флетчера, но никаких доказательств заимствования не нашли{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=42}}{{sfn|Théberge, Devine, Everrett|2015|p=18}}. Достоверно известно лишь то, что в своём опытном стереофоническом тракте Блюмлейн использовал микрофоны и узлы звукозаписывающих рекордеров Western Electric. Вопрос о приоритете в разработке ''идей'' стереофонии не имеет решения, вопрос о заимствовании конструкторских решений никогда не поднимался — слишком уж разными они оказались{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=42}}. Такое заимствование не имело практического смысла: коммерциализация стереозвука была делом слишком далёкого будущего{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=42}}. Изобретатели по обе стороны Атлантики работали буквально «на полку»; их идеи стали реальностью лишь через четверть века{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=42}}.

== Идеи изобретателя ==

=== Психоакустические основы стереофонии ===
Блюмлейн-изобретатель был человеком скромным и непритязательным; он вряд ли осознавал масштаб собственного таланта и значение того или иного изобретения{{sfn|Alexander|2013|p=63}}. Иначе обстояло дело с патентом № 394325{{sfn|Alexander|2013|p=63}}. Объём заложенных в него идей и их потенциальное практическое значение были столь велики, что Блюмлейн счёл необходимым предварить [[Патент#Формула изобретения|формулу изобретения]] изложением [[психоакустика|психоакустических основ]] стереофонии{{sfn|Alexander|2013|p=63}}. Модель пространственного восприятия звука, изложенная Блюмлейном в вводных главах патента, следует двухфакторной модели Рэлея, с рядом уточнений{{sfn|Blumlein|1958|p=32}}{{sfn|Burns|2006|p=130}}:
* на низких частотах положение источника звука определяется преимущественно разницей фаз. Так как [[стереобаза]] человеческого слуха значительно меньше длины волны, то амплитуды низкочастотных волн, регистрируемые левым и правым ухом, практически совпадают, а их разница практически не влияет на локализацию источника звука. По той же причине разница фаз «левой» и «правой» волн однозначно указывает направление на источник звука, и именно на разницу фаз ориентируется мозг человека{{sfn|Burns|2006|p=130}}{{sfn|Blumlein|1958|p=32}};
* на высоких частотах разница фаз перестаёт быть надёжным индикатором положения источника. Одно и то же значение разницы фаз может соответствовать нескольким различным направлениям, поэтому на высоких частотах мозг человека ориентируется не на разницу фаз, а на разницу амплитуд. Так как на высоких частотах голова человека становится эффективным [[акустический экран|акустическим экраном]], разделяющим левое и правое ухо, то относительная разница амплитуд может достигать значительных величин, легко регистрируемых слуховым аппаратом{{sfn|Burns|2006|p=130}}{{sfn|Blumlein|1958|pp=32—33}};
* быстро нарастающие, [[перкуссия (музыка)|перкуссивные]] сигналы высокой частоты локализуются в зависимости от временной задержки между [[Фронт сигнала|фронтами]] звуковых импульсов, регистрируемых левым и правым ухом{{sfn|Burns|2006|p=130}}.

Граница между высокочастотной и низкочастотной областями, по Рэлею, проходила в области 1,5…3 кГц{{sfn|Opstal|2016|p=185}}. Блюмлейн уточнил, что эта граница в действительности является широкой, в несколько [[октава|октав]], полосой частот, в которой действуют оба механизма локализации — и амплитудный, и фазовый{{sfn|Blumlein|1958|p=33}}{{sfn|Burns|2006|p=130}}. Амплитудный механизм начинает проявляться на частотах выше 700 Гц; ниже этой отметки слушатель ориентируется исключительно на разницу фаз{{sfn|Blumlein|1958|p=33}}{{sfn|Burns|2006|p=130}}. Именно на низких частотах, полагал Блюмлейн, и происходит утрата стереоэффекта при воспроизведении бинауральной записи громкоговорителями{{sfn|Blumlein|1958|p=33}}{{sfn|Burns|2006|p=130}}.

Основной причиной утраты была широкая [[диаграмма направленности]] тогдашних микрофонов. Студийные микрофоны конца 1920-х годов были, за редкими исключениями, ''микрофонами давления''{{sfn|Burns|2006|p=130}}. [[Диафрагма (акустика)|Диафрагма]] такого микрофона воспринимает акустические колебания только одной, внешней, стороной, при этом характеристика направленности, в зависимости от конструктивного оформления, варьирует от [[кардиоида|кардиоидной]] до круговой{{sfn|Сапожков|1989|с=65}}. Блюмлейн математически доказал, что информация о фазовых разницах между левым и правым каналами, регистрируемая [[Микрофон#Ненаправленные микрофоны|ненаправленными]] микрофонами давления, сохраняется при воспроизведении через наушники, но утрачивается при воспроизведении громкоговорителями{{sfn|Burns|2006|p=130}}. Сложение звуковых волн, излучаемых левым и правым громкоговорителями, не только стирает информацию об исходной разнице их амплитуд, но и неизбежно искажает, нивелирует исходный фазовый сдвиг двух сигналов{{sfn|Blumlein|1958|p=33}}.

Для того, чтобы компенсировать искажение фаз, писал Блюмлейн, следует усилить исходную разницу ''амплитуд'' низкочастотных сигналов. Если исходные разницы амплитуд и фаз указывают на то, что виртуальный источник звука располагается слева от слушателя, следует усилить сигнал левого канала и ослабить сигнал правого канала, и наоборот. Технология такой манипуляции исходным стереосигналом и составляет основу патента № 394325{{sfn|Blumlein|1958|p=33}}{{sfn|Burns|2006|pp=130—131}}. Манипуляция высокочастотными составляющими сигнала, по Блюмлейну, была нежелательна{{sfn|Alexander|2013|p=70}}. Механизм их восприятия был ещё не изучен, и изобретатель тщательно избегал вторжения в высокочастотную область{{sfn|Alexander|2013|p=70}}.

=== Матричная обработка стереосигнала ===
Традиционное восприятие стереозвука, сложившееся спустя десятилетия после [[Катастрофа бомбардировщика Halifax V9977|гибели Блюмлейна]], рассматривает стереофонический сигнал как совокупность двух независимых каналов, левого и правого{{sfn|Gerzon|1994|p=437}}. Блюмлейн предложил иной подход: стереофонический сигнал состоит из общего для левого и правого каналов монофонического сигнала (''M'', от {{lang-en|middle}} — «средний») и разностного сигнала, задающего пространственную локализацию звуковых образов (''S'', от {{lang-en|side}} — «боковой»){{sfn|Gerzon|1994|p=436—437}}. Сигналы ''M'' и ''S'' формируются из первичных сигналов левого (''L'') и правого (''R'') каналов элементарным сложением и вычитанием напряжений:
{{Кратное изображение
 |зона           = right
 |направление    = horizontal
 |заголовок      = Преобразование разности фаз низкочастотного сигнала в разность амплитуд
 |зона_заголовка = center
 |фон_заголовка  = 
 |подпись        = 
 |зона_подписи   = center
 |фон_подписи    = m
 |ширина         = 150
 |изобр1         = Blumlein shuffler principle 1 of 4.svg
 |подпись1       = Левый (L) и правый (R) сигналы бинауральной записи. Левый сигнал опережает по фазе правый, следовательно, источник звука локализован ''слева''.
 |изобр2         = Blumlein shuffler principle 2 of 4.svg
 |подпись2       = Суммарный (M) и разностный (S) сигналы на выходе MS-матрицы. Сдвиг S относительно M точно равен 90°
 |изобр3         = Blumlein shuffler principle 3 of 4.svg
 |подпись3       = После сдвига S на 90° новый разностный сигнал (S") синфазен суммарному (для источников, локализованных слева) или противофазен ему (для источников, локализованных справа)
 |изобр4         = Blumlein shuffler principle 4 of 4.svg
 |подпись4       = Сложение M+S" и вычитание M-S" образуют два новых стереоканала L" и R", совпадающих по фазе и различающихся амплитудой. Левый сигнал больше правого, источник звука локализован ''слева''.
}}
: ''M'' = 0,7017 (''L''{{nbsp}}+{{nbsp}}''R'')
: ''S'' = 0,7017 (''L''{{nbsp}}-{{nbsp}}''R''),
и могут быть без потерь преобразованы обратно в сигналы левого и правого каналов:
: ''L'' = 0,7017 (''M''{{nbsp}}+{{nbsp}}''S'')''
: ''R'' = 0,7017 (''M''{{nbsp}}-{{nbsp}}''S'')''{{sfn|Gerzon|1994|p=436}}.

Электронный сумматор-вычитатель, реализующий эти преобразования, в англоязычной литературе получил обозначение ''MS-матрицы'' (MS matrix, MS array). В авторском варианте Блюмлейна это была полностью [[Обратимость электрических машин|обратимая]] цепь на двух широкополосных [[трансформатор]]ах; в полупроводниковой схемотехнике применяются однонаправленные матрицы на [[резистор]]ах и [[операционный усилитель|операционных усилителях]]. Масштабирующий коэффициент 0,7017 соответствует условию равенства [[мощность|мощностей]] входных и выходных сигналов (L<sup>2</sup>+R<sup>2</sup> = M<sup>2</sup>+S<sup>2</sup>); в практических устройствах он может принимать и иные значения{{sfn|Gerzon|1994|p=436}}.

Простейшая форма обработки MS-сигналов, предложенная Блюмлейном в патенте 394325, — манипуляция виртуальной шириной [[стереосцена|стереосцены]]. Для сужения стереосцены следует ослабить разностный сигнал ''S''; ослабление ''S'' до нуля полностью уничтожает пространственную информацию{{sfn|Gerzon|1994|p=436}}. Для расширения стереосцены разностный сигнал ''S'' следует усилить. Оптимальный вариант — усиление лишь низкочастотных составляющих ''S'' (до 700 Гц) — позволяет расширить ширину стереосцены в 1,6…2,5 раза{{sfn|Gerzon|1994|p=436}}.

=== «Тасование Блюмлейна» ===
При обработке [[гармонические колебания|гармонических сигналов]] равной амплитуды, что типично для бинауральных сигналов низкой частоты, регистрируемых микрофонами давления, сигналы ''M'' и ''S'' являются квадратурными: ''S'' сдвинут по фазе относительно ''M'' на +90° или на −90°{{sfn|Burns|2006|p=131}}. Положительный фазовый сдвиг указывает на локализацию источника звука слева, отрицательный — на локализацию справа. Простое усиление разностного сигнала ''S'' увеличивает исходную разность фаз между каналами, но не способно перекачивать между каналами ''энергию'': в силу [[Тригонометрические тождества|тригонометрического тождества]] «новые» стереоканалы также имеют равные амплитуды{{sfn|Burns|2006|p=131}}.

Однако, как впервые показал Блюмлейн, при матричной обработке возможно управлять и амплитудами выходных стереосигналов{{sfn|Burns|2006|p=131}}. Для этого необходимо и достаточно сдвинуть разностный сигнал на дополнительные 90°{{sfn|Burns|2006|p=131}}. Новый, сдвинутый, разностный сигнал S" будет либо синфазен сигналу M (для сигналов, локализованных слева), либо противофазен ему (для сигналов, локализованных справа){{sfn|Burns|2006|p=131}}. При сборке левого и правого каналов из монофонического сигнала M и сдвинутого разностного S" произойдёт перекачка энергии в левый или правый канал, вплоть до полного ослабления противоположного канала{{sfn|Burns|2006|p=131}}. Эта операция получила в англоязычной литературе имя ''Blumlein shuffling'' («[[тасование]] Блюмлейна»), а реализующий её узел — ''Blumlein shuffler'' («[[Тасование|тасовщик]] Блюмлейна»){{sfn|Burns|2006|p=131}}. Аппаратная реализация «тасовщика» на [[Пассивный фильтр|пассивных фильтрах]] первого порядка описана в патенте лишь схематично; её подробное описание стало предметом позднейшего патента № 429022 (октябрь 1933 года){{sfn|Alexander|2013|p=94}}.

=== Стереомикрофоны Блюмлейна ===
[[Файл:MS, XY, splayed XY microphone diagrams.svg|thumb|400px|right|Три конфигурации стереомикрофона. Первые две (MS и XY) показаны в точном соответствии тексту патента, третья (расширенный XY) — в позднейшем, наиболее распространённом варианте с кардиоидными капсюлями{{sfn|Eargle|2012|p=172}} ]]
В патенте Блюмлейн отметил, что «тасование» целесообразно только в связке с микрофонами давления{{sfn|Burns|2006|p=131}}. [[Ленточный микрофон|Ленточные микрофоны]] (микрофоны градиента давления{{sfn|Сапожков|1989|с=65}}, в тексте патента ''velocity microphones''{{sfn|Blumlein|1958|p=37}}) с двунаправленной, в форме восьмёрки, [[диаграмма направленности|диаграммой направленности]] способны регистрировать не только фазовые, но и амплитудные разницы низкочастотного сигнала. Стереосигнал, зарегистрированный такими микрофонами, не нуждается в «тасовании»{{sfn|Burns|2006|pp=131, 133}}.

Блюмлейн предложил три способа использования ленточных микрофонов для стереофонической звукозаписи. Все три конфигурации относятся к классу совмещённых стереомикрофонов: капсюли двух каналов располагаются на одной вертикальной оси, настолько близко друг к другу, насколько это возможно{{sfn|Blumlein|1958|p=37}}.
* В конфигурации, получившей обозначение MS, микрофон центрального канала (M) направлен на источник звука, а микрофон разностного сигнала (S) ориентирован под прямым углом к оси микрофона M{{sfn|Blumlein|1958|p=37}}{{sfn|Eargle|2012|p=173}}{{sfn|Сапожков|1989|с=70}};
* В конфигурации XY (или просто «[стерео]паре Блюмлейна»{{sfn|Eargle|2012|p=169}}) микрофоны левого и правого каналов (X и Y) ориентированы под углами в −45° и 45° к направлению на источник звука{{sfn|Blumlein|1958|p=37}}{{sfn|Eargle|2012|p=169}}{{sfn|Сапожков|1989|с=70}};
* Третья конфигурация аналогична XY, но угол между осями двух микрофонов устанавливается произвольно. В зависимости от условий записи он может быть и больше, и меньше стандартных 90°{{sfn|Blumlein|1958|p=37}}.

В 1931 году ленточных микрофонов, пригодных для студийной звукозаписи, ещё не существовало{{sfn|Burns|2006|p=148}}. Приёмы работы со стереомикрофонами, получившие в англоязычной среде имя {{нп5|стереомикрофон Блюмлейна|«техники Блюмлейна»|en|Blumlein pair}} ({{lang-en|Blumlein microphone technique}}), были опробованы позже и запатентованы в 1934—1935 годы{{sfn|Burns|2006|p=148}}{{sfn|Alexander|2013|p=94}}.

=== Система грамзаписи 45/45 ===
[[Файл:Double groove, 0-90 and 45-45 stereo recording RUS.svg|thumb|400px|right|Три системы стереофонической грамзаписи: двойная канавка, 0/90 и 45/45. Цвет стре́лок указывает относительную полярность сигналов, подаваемых на приводы резца (или, в случае двойной канавки, — резцов)]]
До подачи Блюмлейном заявки на патент 394325 существовало две альтернативные системы механической записи стереозвука. Ещё в 1910 году была предложена «система 0/90», совмещавшая две независимые фонограммы в одной канавке{{sfn|Аполлонова и Шумова|1978|с=20}}. Запись одного канала этой канавки производилась глубинным способом («0»), другого — поперечным («90»). В конце 1920-х годов [[Бэрд, Джон Лоуги|Джон Бэрд]] использовал этот принцип для записи звукового и видеосигналов [[Механическое телевидение|механического телевидения]]. Для записи стереозвука «система 0/90» подходила плохо из-за неизбежного рассогласования глубинного и поперечного каналов{{sfn|Copeland P.|2008|p=57}}.

В системе с раздельными канавками запись осуществляли два резца, синхронно нареза́вшие две параллельные канавки, а воспроизведение — два звукоснимателя. 12 марта 1932 года Флетчер записал этим способом выступление [[Филадельфийский оркестр|Филадельфийского оркестра]] под управлением [[Стоковский, Леопольд|Леопольда Стоковского]] — первую в мире стереофоническую пластинку{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=37}}. Система Флетчера и позднейшие системы Келлера (1935 год) и Кука (1952 год) были крайне требовательны к точности настройки двух каналов и для массового выпуска не годились{{sfn|Burns|2006|pp=133—134}}{{sfn|Аполлонова и Шумова|1978|с=21}}.

В патенте 394325 Блюмлейн предложил иное решение: две взаимно-перпендикулярные составляющие колебания резца, нареза́ющего единственную стереоканавку, следует направить под углами 45° и −45° к поверхности диска{{sfn|Burns|2006|p=134}}{{sfn|Аполлонова и Шумова|1978|с=20}}. Электрические сигналы левого и правого каналов, возбуждающие приводы резца, должны быть скоммутированы таким образом, чтобы поперечные колебания стереоканавки соответствовали суммарному сигналу двух каналов (''M''), а её глубинные колебания — разностному (''S''){{sfn|Burns|2006|p=134}}. При такой коммутации каналов стереофоническая пластинка [[обратная совместимость|обратно совместима]] с монофоническими звукоснимателями наиболее распространённой поперечной системы{{sfn|Burns|2006|p=134}}.

В альтернативном варианте «системы 45/45» на приводы резца, конструктивно аналогичного «системе 0/90», следовало подавать сигналы суммарного (на поперечный привод) и разностного (на глубинный привод) каналов MS-матрицы{{sfn|Copeland P.|2008|p=57}}. Блюмлейн полагал, что такая конфигурация упрощает требования к частотному диапазону приводов: для полноценного восприятия стереоэффекта достаточно, чтобы верхняя граница частотного диапазона разностного сигнала, кодируемого глубинной записью, составляла всего 3 кГц{{sfn|Blumlein|1958|p=40}}. Частотный диапазон суммарного сигнала, кодируемого поперечной записью, должен достигать 10 кГц{{sfn|Blumlein|1958|p=40}}.

Примерно одновременно с Блюмлейном, и независимо от него, свой собственный вариант системы 45/45 изобрели Келлер и его соавтор Айред Рафуз{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=42}}. Однако из-за нерасторопности юристов Bell Labs, откладывавших оформление «бесперспективного» изобретения, и особенностей американского патентного права, заявка Келлера и Рафуза поступила в патентное ведомство США лишь 20 июня 1936 года — через пять с половиной лет после заявки Блюмлейна{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=42}}<ref name=EK>{{ публикация | книга | автор=Ferstler H. | часть=Keller, Arthur Charles | pages=1130 | заглавие=Encyclopedia of Recorded Sound | ответственный=edited by Frank Hoffmann | издательство=Routledge | год=2004 | isbn= 9781135949501 }}</ref>. Сам Келлер, с его слов, узнал о работе Блюмлейна лишь в 1950-е годы<ref name=EK/>.

=== Новые материалы грамзаписи ===
В эпоху «патефонных» пластинок на 78 оборотов в минуту оригиналы записей нареза́лись на так называемых воска́х — толстых (3-4 см) многоразовых дисках из воскоподобной композиции{{sfn|Аполлонова и Шумова|1978|с=112}}, обычно на основе [[озокерит]]а{{sfn|Copeland P.|2008|p=48}}. Воска́ были мало пригодны для высококачественной записи, даже монофонической, и неизбежно деградировали и при каждом воспроизведении, и при хранении{{sfn|Аполлонова и Шумова|1978|с=112}}<ref name=STO/>. Воск нельзя было сохранить в архиве для последующего переиздания. После первого и единственного тиражирования восковой оригинал использовался для повторной перезаписи, а записанный на нём оригинал бесследно утрачивался{{sfn|Аполлонова и Шумова|1978|с=112}}. Единственной формой архивного хранения были серийные [[шеллак]]овые пластинки, заметно уступавшие в качестве утраченным восковым оригиналам{{sfn|Аполлонова и Шумова|1978|с=112}}{{sfn|Copeland P.|2008|p=49}}.

Келлер предложил защищать поверхность только что нарезанного воска [[Гальванотехника|осаждением]] тончайшего слоя [[золото|золота]]; первая пластинка по этой технологии была записана Флетчером и Стоковским 1 декабря 1931 года{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=37}}<ref name=STO>{{cite web | url=http://www.stokowski.org/Harvey_Fletcher_and_Bell_Labs_Stereo.htm | title=Leopold Stokowski, Harvey Fletcher and Bell Laboratories. Experimental High Fidelity and Stereophonic Recordings 1931-1932 | publisher=Stokowski.org | accessdate=2018-04-09 | archive-date=2018-04-20 | archive-url=https://web.archive.org/web/20180420121533/http://www.stokowski.org/Harvey_Fletcher_and_Bell_Labs_Stereo.htm | deadlink=no }}</ref>. Эта монофоническая запись фрагментов «Римского карнавала» [[Берлиоз, Гектор|Берлиоза]] — первый в истории образец [[Hi-Fi|высококачественной]] звукозаписи{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=37}}. В патенте № 394325 Блюмлейн предвосхитил будущее развитие технологии, назвав в качестве предпочтительного материала для записи оригиналов [[триацетат целлюлозы]]{{sfn|Blumlein|1958|p=39}}. Именно этот материал, нанесённый тонким слоем на алюминиевую основу, вытеснил воска́ в послевоенные годы{{sfn|Аполлонова и Шумова|1978|с=112}}.

В 1935 году Блюмлейн испытал несколько новых составов для штамповки серийных пластинок, но ни один из них не продемонстрировал заметного преимущества перед традиционным [[шеллак]]овым составом{{sfn|Burns|2006|pp=140—141}}. Решение проблемы — синтетическая [[смола]] на основе [[поливинилхлорид]]а («винил») — уже существовало и применялось для передачи фонограмм внутри радиовещательных сетей США; для массового рынка новый материал был слишком до́рог{{sfn|Osborne|2014|p=67}}. Серийный выпуск «винила» в США начался в военном 1943 году, в ответ на дефицит натурального шеллака, и был ограничен пропагандистскими фонограммами для распространения в войсках{{sfn|Osborne|2014|p=67}}; массовое гражданское производство стало возможно лишь в конце 1940-х годов{{sfn|Osborne|2014|p=68}}.

== Авторская реализация ==
21 июля 1932 года Блюмлейн направил техническому директору EMI [[Шёнберг, Исаак Юльевич|Исааку Шёнбергу]] техническую записку{{переход|#Письмо}} с развёрнутым изложением принципов стереофонии, рассчитывая получить разрешение на полномасштабные опытно-конструкторские работы. Шёнберг, положившись на инженерную интуицию Блюмлейна, дал ему добро на постройку опытного тракта стереофонической записи — стереомикрофона, «тасовщика», рекордера и звукоснимателя{{sfn|Alexander|2013|p=72}}. Возможно, опытный руководитель просто хотел избежать вынужденного простоя ценных сотрудников{{sfn|Alexander|2013|p=72}}. Летом 1932 года группа Блюмлейна не была загружена работой: разработка и отладка монофонического тракта EMI были завершены, [[мегапроект]] Шёнберга по созданию национальной системы [[телевидение|телевещания]] ещё не начался{{sfn|Alexander|2013|p=72}}. Шёнберг, впервые узнавший об идеях Блюмлейна летом 1931 года{{sfn|Alexander|2013|p=61}}, ещё не осознавал их масштаб — настолько они опережали своё время{{sfn|Alexander|2013|p=63}}. Не лучше обстояло дело и в среде инженеров и конструкторов EMI, работавших с Блюмлейном. Коллеги не поняли суть его предложений; изобретатель фактически оказался в изоляции, наедине со своими идеями{{sfn|Alexander|2013|p=63}}.

=== Механическая стереозапись ===
{{Внешние медиафайлы
 |topic     = Стереозаписи Блюмлейна из собрания [[Британская библиотека|Британской библиотеки]]
 |subtopic  = 
 |font-size = 
 |align     = right
 |clear     = 
 |width     = 400px
 |audio1    = [https://sounds.bl.uk/Sound-recording-history/Alan-Blumlein-recordings Собрание стереозаписей 1933—1934 годов]
}}
Первые практические эксперименты состоялись полгода спустя, в январе 1933 года{{sfn|Alexander|2013|p=73}}. В феврале Блюмлейн построил опытный образец «тасовщика», в марте начались испытания законченного звукозаписывающего тракта механической грамзаписи. Первые опыты закончились неудачей из-за несовершенства использованной аппаратуры{{sfn|Alexander|2013|p=74}}. Тем не менее, к июлю 1933 года группа Блюмлейна добилась удовлетворительного качества звучания и испытала как минимум три различные конфигурации стереофонического [[Звукосниматель электрофона#Магнитные головки|магнитного звукоснимателя]]{{sfn|Alexander|2013|p=74}}. В начале декабря 1933 года Блюмлейн завершил отладку стереофонического рекордера и произвёл первые стереозаписи по системе 45/45{{sfn|Alexander|2013|p=74}}{{sfn|Alexander|2013|p=75}}. «Студией» служила большая аудитория в здании EMI, а «инструментами» — голоса и шаги Блюмлейна и его коллег, ходивших влево и вправо по сцене пустого зала{{sfn|Alexander|2013|p=75}}{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=40}}. 16 декабря 1933 года Блюмлейн впервые зафиксировал достижение уверенного, бесспорного стереоэффекта ({{lang-en|definite binaural effect}}){{sfn|Alexander|2013|p=77}}.

Записи этого периода убедили Шёнберга в жизнеспособности идеи стереофонии; по его указанию Блюмлейн получил в своё распоряжение новейшую студию звукозаписи [[Эбби-Роуд (студия)|«Эбби-Роуд»]]{{sfn|Alexander|2013|p=78}}. Опытное оборудование было размещено в том самом зале, где тридцать лет спустя записывались [[The Beatles]]{{sfn|Alexander|2013|p=78}}. 11—13 января 1934 года Блюмлейн выполнил стереозаписи [[фортепиано|фортепианной]] и [[камерная музыка|камерной музыки]], 19 января — стереозаписи [[Симфония № 41 (Моцарт)|41-й симфонии Моцарта]] в исполнении [[Лондонский симфонический оркестр|Лондонского симфонического оркестра]] под управлением [[Бичем, Томас|Томаса Бичема]]{{sfn|Alexander|2013|p=78}}{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=40}}. По оценкам самого Блюмлейна, качество стереоффекта этих записей колебалось от «едва ощутимого» ({{lang-en|marginal}}) до «неплохого» ({{lang-en|not bad}}){{sfn|Alexander|2013|p=79}}. Качественная стереозапись оркестра оказалась намного сложнее записи одиночных голосов и инструментов{{sfn|Alexander|2013|p=79}}. Эта проблема была частично решена к маю 1934 года, в ходе отладки [[стереомикрофон Блюмлейна|стереомикрофона Блюмлейна]]{{sfn|Alexander|2013|p=79}}. К этому времени сам изобретатель по воле Шёнберга сосредоточился на телевизионной теме; микрофон Блюмлейна и другие его решения в области студийной звукозаписи были отлажены инженерами «Эбби-Роуд»{{sfn|Alexander|2013|p=79}}{{sfn|Alexander|2013|p=80}} и запатентованы Блюмлейном в 1935 году (патент Великобритании № 456444){{sfn|Alexander|2013|p=80}}.

=== Оптическая стереозапись ===
{{Внешние медиафайлы
 |topic     = Киноленты Блюмлейна из собрания [[Эбби-Роуд (студия)|«Эбби-Роуд»]]
 |subtopic  = 
 |font-size = 
 |align     = right
 |clear     = 
 |width     = 400px
 |video1    = [https://www.youtube.com/watch?v=O8hOOuVtcX4 «Поезда в Хейсе». Киносъёмка с синхронным стереозвуком, 1935]. Короткий (44 с) фрагмент ленты общей продолжительностью более пяти минут{{sfn|Alexander|2013|p=83}}. Белый «флажок» на столбе в правой части кадра — ветрозащитный экран одного из ленточных микрофонов{{sfn|Alexander|2013|p=84}}.
 |video2    = [https://www.youtube.com/watch?v=rqaMiDqE6QQ «Голоса и шаги». Студийная съёмка 16 июля 1935 года]. В конце ленты в кадре дважды появляется сам Блюмлейн, в очках и сером костюме{{sfn|Alexander|2013|pp=85—86}}.
}}
В начале 1935 года{{sfn|Alexander|2013|p=81}} инженер EMI [[Браун, Сесил Освальд|Сесил Браун]] построил по поручению Блюмлейна первый образец [[Киносъёмочный аппарат|киносъёмочного аппарата]] с синхронной записью стереозвука в единственную [[Оптическая запись звука#Технология оптической звукозаписи|оптическую дорожку переменной ширины]]{{sfn|Alexander|2013|p=80}}. Левая и правая [[образующая|образующие]] дорожки записывались односторонними [[модулятор]]ами левого и правого каналов соответственно; суммарная ширина дорожки между двумя образующими кодировала суммарный монофонический сигнал ''S''{{sfn|Alexander|2013|p=80}}. Система была полностью [[обратная совместимость|обратно совместима]] со стандартными монофоническими кинопроекторами{{sfn|Alexander|2013|p=80}} (а также с позднейшими установками [[Dolby Stereo]]{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=37}}). Доводка и отладка киноаппарата заняла полгода; сохранившиеся киноленты со стереозвуком были отсняты в конце июня и в июле 1935 года{{sfn|Alexander|2013|p=82}}.

Первая из этих лент, «Поезда в Хейсе», — пятиминутная документальная съёмка {{нп5|Хейс-энд-Харлингтон|железнодорожной станции|en|Hayes & Harlington railway station}} с крыши многоэтажной фабрики — стала и самой удачной с технической точки зрения{{sfn|Alexander|2013|p=83}}{{sfn|Alexander|2013|p=88}}. Лента зафиксировала несколько различных способов стереозаписи одной и той же натурной сцены (проходящего поезда): её создатели экспериментировали с расстановкой микрофонов разных типов, пытаясь добиться наибольшей субъективной глубины и ширины стереосцены{{sfn|Alexander|2013|p=83}}. Несмотря на явные [[нелинейные искажения]] из-за перегрузки микрофонов, «Поезда в Хейсе» демонстрируют почти совершенный уровень стереоэффекта{{sfn|Alexander|2013|p=83}}.

После «Поездов» Блюмлейн снял ещё пять тестовых лент, а затем попытался снять [[Короткометражный фильм|короткометражный]] [[Игровое кино|игровой фильм]] с целью продемонстрировать возможности стереофонии в локализации живых источников звука{{sfn|Alexander|2013|p=88—91}}. Пустующий цех EMI был переоборудован в полноценный съёмочный павильон{{sfn|Alexander|2013|p=88—91}}. Действие пьесы — комедийного скетча — разворачивалось у шестиметровой барной стойки{{sfn|Alexander|2013|p=88—91}}. Камера была установлена неподвижно, а звуковые образы — голоса актёров и звук «оркестра» (его «озвучивал» обычный [[граммофон]]) — напротив, двигались по воле режиссёра вдоль сцены и за её пределами{{sfn|Alexander|2013|p=88—91}}. Два [[Дубль (съёмка)|дубля]], продолжительностью около 4 минут каждый, были отсняты 26 июля 1935 года и смонтированы в течение августа — сентября{{sfn|Alexander|2013|p=88—91}}.

Успешные опыты, как казалось Блюмлейну, доказали практическую возможность внедрения стереофонии в кинематограф{{sfn|Burns|2006|p=140}}. Представители EMI изучали мнение рынка, всерьёз рассчитывая поставить в киносети несколько опытных стереоустановок, но дальше переговоров дело не пошло{{sfn|Burns|2006|p=140}}. Генеральный директор компании [[Стерлинг, Луи|Луи Стерлинг]] утвердился во мнении, что внедрение стереозвука в кино может состояться не раньше перехода на [[Цветной кинематограф|цветную плёнку]]{{sfn|Burns|2006|p=140}}; в музыкальной индустрии следовало заменить шумный [[шеллак]] на ещё не существующие малошумящие [[LP|долгоиграющие пластинки]]{{sfn|Burns|2006|p=140}}. Шёнберг понимал, что в условиях тяжёлого [[великая депрессия|экономического кризиса]] создание этих технологий невозможно; в конце 1935 года он закрыл стереофонический проект Блюмлейна как бесперспективный{{sfn|Burns|2006|pp=140—141}}. Изобретатель, к тому времени занявший пост главного конструктора [[Телевизионный передающий центр|телецентра]] в [[Александра-палас]]е, полностью сосредоточился на проблемах телевидения{{sfn|Burns|2006|p=140}}.

=== Военно-прикладные работы ===
{{подробно|[[Блюмлейн, Алан#Работы в радиолокации (1939—1942)|Алан Блюмлейн. Работы в радиолокации]]}}
В 1938 году Блюмлейн вернулся к теме стереозвука в связи с военным заказом на производство [[звукопеленгатор]]ов [[противовоздушная оборона|противовоздушной обороны]]. Работа этих устройств полностью зависела от остроты слуха и навыков оператора{{sfn|Burns|2006|p=297}}. Блюмлейн, используя свои наработки по стереофонии, дополнил Mark VII двухкоординатным «тасовщиком», который преобразовывал разности фаз принимаемого сигнала в разности их амплитуд{{sfn|Burns|2006|pp=299—300}}. Обработанный таким образом сигнал легко визуализировался на экранах [[Осциллографическая электронно-лучевая трубка|осциллографических трубок]], указывавших [[Азимут (геодезия)|азимут]] и угол возвышения цели{{sfn|Burns|2006|pp=299—300}}. Индикатор Блюмлейна был немедленно запущен в крупносерийное производство и массово применялся частями [[Противовоздушная оборона|ПВО]] на начальных этапах [[Вторая мировая война|Второй мировой войны]], вплоть до развёртывания полностью радиолокационных [[Прибор управления зенитным огнём|систем управления зенитным огнём]]{{sfn|Burns|2006|p=298}}.

За несколько недель до начала войны Блюмлейн применил те же принципы стереофонии к радиолокаторам дальнего обнаружения воздушных целей{{sfn|Burns|2006|p=299}}{{sfn|Burns|2006|p=300}}. В отличие от акустического индикатора, обрабатывавшего звуковые сигналы непосредственно, радиолокационный индикатор Блюмлейна обрабатывал [[детектирование|продетектированные]] огибающие [[амплитудная модуляция|амплитудно-модулированного]] высокочастотного сигнала — используя тот же механизм «тасования»{{sfn|Burns|2006|p=300}}. Метод обработки огибающих стал предметом патента № 581920 (июль 1939 года); испытание опытной РЛС начались в конце 1939 года{{sfn|Burns|2006|p=301}}.

== Внедрение в производство ==

В соответствии с британским законодательством исключительные права владельца патента, [[EMI]], действовали в течение шестнадцати лет с даты подачи заявки и истекли в 1947 году{{sfn|Fox, New Scientist|1982|p=642—643}}{{sfn|Burns|2006|p=142}}. В этот год EMI подала заявку на продление срока защиты в связи со Второй мировой войной, и патентное ведомство продлило его до 13 декабря 1953 года{{sfn|Fox, New Scientist|1982|p=642—643}}{{sfn|Burns|2006|p=143}}{{sfn|Alexander|2013|p=91}}.

К 1953 году музыкальный рынок послевоенной Европы твёрдо встал на ноги; на национальном британском рынке утвердилась [[дуополия]] EMI и [[Decca Records|Decca]]{{sfn|Burns|2006|p=142}}{{sfn|Copeland P.|2008|p=301}}. [[Кривая RIAA#Война форматов|«Война форматов»]] на рынке новейших [[LP|долгоиграющих пластинок]] близилась к завершению; мировой стандарт долгоиграющей записи — [[кривая RIAA]] — был утверждён в США в 1954 году и признан Великобританией в 1955 году<ref name=MO>{{ статья | автор=Moyer, H.C. | заглавие=Standard Disc Recording Characteristic | год=1957 | номер=2 | volume=3 | издание=RCA Engineer | pages=11—13 }}</ref>{{sfn|Copeland P.|2008|pp=150, 151}}. В 1953 году EMI начала подготовку к переходу на стереофоническую грамзапись; руководитель программы [[Вандерлин, Филипп|Филипп Вандерлин]], оценив все альтернативы, сделал выбор в пользу блюмлейновской системы 45/45{{sfn|Burns|2006|p=143}}.

[[Кривая RIAA#Особенности долгоиграющей звукозаписи|Нарезка]] стереофонических дисков-оригиналов и тиражирование пластинок не представляли технической сложности; главной проблемой, как и во времена Блюмлейна, было сохранение пространственной информации при записи оркестровой музыки{{sfn|Burns|2006|p=143}}. Конструкторы, звукорежиссёры и музыканты разных стран начали поиск оптимальной технологии, используя новейший инструмент звукозаписи — двухдорожечный [[Магнитофон#Катушечные магнитофоны|студийный магнитофон]]. 21—22 февраля 1954 года американская компания [[RCA]] осуществила в [[Бостон]]е первую удачную стереозапись оркестра и хора («[[Осуждение Фауста]]» под управлением [[Мюнш, Шарль|Шарля Мюнша]]){{sfn|Gray|1986|p=5}}. В апреле 1954 года EMI начала опытную запись на студии «Эбби-Роуд», используя блюмлейновский совмещённый стереомикрофон системы XY{{sfn|Gray|1986|p=5}}. В мае 1954 года [[Хедди, Артур|Артур Хедди]] из компании [[Decca Records|Decca]] выполнил в [[Женева|Женеве]] первую стереозапись трёхмикрофонным комплексом {{нп5|Decca tree|Decca tree|en|Decca tree}}{{sfn|Gray|1986|p=5}}. Ни Хедди, ни кто-либо ещё в компании не знали о патенте Блюмлейна; его существование вскрылось лишь в 1955 году, когда Decca получила отказ в регистрации патента на собственную систему стереофонической записи{{sfn|Alexander|2013|p=92}}{{sfn|Alexander|2013|p=358}}.

EMI, настороженная активностью конкурента, возобновило собственные работы по стереофонии{{sfn|Alexander|2013|p=92}}. Руководство компании полагало, что массовое производство стереопластинок возможно лишь после отладки технологий записи стереозвука{{sfn|Alexander|2013|p=358}}. Следствием такого подхода стал выпуск в 1957 году промежуточного формата — [[магнитоальбом]]ов фирменной системы ''Stereosonic'', разработанной учениками Блюмлейна Вандерлином, Кларком и Даттоном{{sfn|Burns|2006|p=143}}{{sfn|Alexander|2013|p=358}}{{sfn|Gerzon|1986|p=1}}. Студийный тракт записи ''Stereosonic'' использовал ленточные микрофоны XY и «тасовщики Блюмлейна», выравнивавшие ширину стереосцены на низких и высоких частотах{{sfn|Eargle|2012|p=170}}{{sfn|Gerzon|1986|p=1}}. Новая технология была плохо совместима с тогдашней практикой звукозаписи; дорогостоящие ленты не нашли спроса на рынке и были вскоре сняты с производства{{sfn|Gerzon|1986|p=1}}. Другие европейские производители, в отличие от EMI, были готовы к немедленному выпуску стереопластинок. 28 ноября 1957 года созванное по инициативе Хедди отраслевое совещание утвердило систему 45/45 в качестве европейского стандарта{{sfn|Burns|2006|p=144}}. Хедди немедленно вылетел в США, чтобы убедить американцев присоединиться к стандарту{{sfn|Burns|2006|p=144}}. Как оказалось, в США уже была готова к серийному выпуску собственная версия системы 45/45, запатентованная компанией Westrex — её разработчики также не знали о существовании патента Блюмлейна и рассчитывали стать монопольными владельцами [[Открытый стандарт|проприетарного стандарта]]{{sfn|Burns|2006|p=134}}{{sfn|Burns|2006|p=144}}.

25 марта 1958 года [[Американская ассоциация звукозаписывающих компаний]] (RIAA) признала систему 45/45 в варианте Westrex национальным стандартом стереофонической грамзаписи{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=37}}{{sfn|Burns|2006|p=145}}. Имя Блюмлейна не упоминалось; в публикациях RIAA система преподносилась как разработка Westrex{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=38}}. Это вызвало шквал критики в среде британских инженеров; даже традиционно консервативный журнал [[Gramophone]] разразился гневной редакционной статьёй про американцев, «так и не сумевших открыть Европу» и заодно забывших о довоенных работах Флетчера, Келлера и Рафуза{{sfn|Fox, Studio Sound|1982|p=37}}. Под давлением британцев американское {{нп5|Общество звукоинженеров (США)|Общество звукоинженеров|en|Audio Engineering Society}} признало приоритет Блюмлейна; в апреле 1958 года полный текст патента — что в то время было исключительной редкостью{{sfn|Burns|2006|p=145}} — был переиздан в журнале Общества (Journal of the Audio Engineers' Society){{sfn|Burns|2006|p=145}}. Понятие стереофонии — до того размытое, применявшееся к любым монофоническим записям, [[Стереофония#Разновидности стереофонии|претендовавшим на передачу «эффекта объёма»]], — стало синонимом двухканальной бинауральной записи и универсальной торговой маркой{{sfn|Copeland P.|2008|pp=213—214}}{{sfn|Alexander|2013|p=358}}; cтереофоническая грампластинка системы 45/45 стала [[Открытый стандарт|открытым стандартом]], не обременённым [[роялти|лицензионными платежами]]. Вначале её применение ограничивалось записями [[классическая музыка|классической музыки]]; на западных рынках [[популярная музыка|популярной музыки]] 1960-х годов по-прежнему преобладали монофонические записи, предназначенные для воспроизведения дешёвыми [[электрофон|проигрывателями]] и [[Радиола (бытовая электроника)|радиолами]]{{sfn|Osborne|2014|p=96}}. До конца 1960-х годов сохранялась и значительная разница в цене между дорогими стереофоническими и дешёвыми монофоническими пластинками{{sfn|Osborne|2014|p=96}}.

[[Файл:Ormia ochracea (gravid female).jpg|thumb|300px|right|Муха-паразитоид ''Ormia ochracea'' — носитель естественного «тасовщика Блюмлейна»]]

Стереомикрофоны Блюмлейна — во всех трёх предложенных вариантах — широко распространились в звукозаписи акустической музыки. Наибольшее распространение получила конфигурация XY на двунаправленных микрофонах с косинусоидальными диаграммами направленности{{sfn|Eargle|2012|p=170}}. В силу [[Тригонометрические тождества#Основные тригонометрические формулы|тригонометрического тождества]] регистрируемая таким стереомикрофоном [[мощность]] не зависит от направления на источник звука{{sfn|Eargle|2012|p=170}}. В пределах переднего [[Квадрант круга|квадранта]] микрофон XY фиксирует стереосцену равномерно, без всплесков и провалов чувствительности{{sfn|Eargle|2012|p=170}}. При воспроизведении такой записи виртуальные источники звука заполняют всё пространство между громкоговорителями левого и правого каналов{{sfn|Eargle|2012|p=170}}. Микрофоны XY хорошо фиксируют [[реверберация|реверберационные]] призвуки, поступающие слева, справа и сзади, сохраняя в записи «эффект присутствия»{{sfn|Eargle|2012|p=171}}. Стереомикрофоны MS, использующие двунаправленный микрофон в разностном канале и кардиоидный микрофон в суммарном канале, электрически эквивалентны микрофонам XY, но менее чувствительны к реверберационным призвукам и отлично совместимы с монофоническими трактами{{sfn|Eargle|2012|p=173}}. По этим причинам стереомикрофоны MS оказались востребованы в первую очередь на радио, телевидении и в кинематографе{{sfn|Eargle|2012|p=173}}. Третья блюмлейновская конфигурация — XY с произвольно выбираемым углом «раструба» — оказалась незаменима при создании стереомикрофонов на капсюлях с [[Кардиоида|кардиоидной]] диаграммой направленности{{sfn|Eargle|2012|p=172}}. При стандартном для XY угле в 90° такие микрофоны чрезмерно сжимают стереосцену; её нормальная ширина достигается лишь при углах в 120…135°{{sfn|Eargle|2012|p=172}}.

Матричный принцип обработки стереосигнала стал нормой в студийной практике, но «тасование Блюмлейна» оказалось невостребованным{{sfn|Gerzon|1986|p=1}}. В 1985 году Ричард Кауфман, {{нп5|Герзон, Майкл|Майкл Герзон|en|Michael Gerzon}} и Дэвид Гризингер предложили, независимо друг от друга, собственные технологии обработки бинауральной записи, опиравшиеся на принцип тасования{{sfn|Gerzon|1986|p=1}}, но до конца XX века эти идеи так и не воплотились в практические, серийные устройства{{sfn|Gerzon|1994|p=435}}.

«Тасование Блюмлейна», как показали исследования 1990-х годов, имеет прямой [[биомеханика|биомеханический]] аналог в мире [[насекомые|насекомых]] — органы слуха мухи-[[паразитоид]]а {{нп5|Ormia ochracea|''Ormia ochracea''|en|Ormia ochracea}}. Самки мухи разыскивают своих жертв — поющих [[Настоящие сверчки|сверчков]] — ночью, полагаясь только на слух. Собственная стереобаза (расстояние между [[Тимпанальные органы|тимпанальными мембранами]]) мухи слишком мала, чтобы надёжно определять направление на источник звука. На помощь приходит система упругих [[Связка (анатомия)|связок]], преобразующая малые разницы фаз левого и правого каналов слуха в значительные разницы амплитуд, в точном соответствии с идеей Блюмлейна<ref>{{ публикация | книга | часть=A mechanical analysis of the novel ear of the parasitois fly Ormia ochracea | автор=Miles R. R. et al. | заглавие=Diversity In Auditory Mechanics - Proceedings Of The International Symposium | pages=18—24 | издательство=World Scientific | год=1997 | isbn=9789814547666 }}</ref>. В XXI веке ведётся активная разработка сверхминиатюрных [[Микроэлектромеханические системы|микроэлектромеханических]] стереомикрофонов для [[слуховой аппарат|слуховых аппаратов]], воспроизводящих устройство органов слуха ''Ormia ochracea''. По утверждениям разработчиков, такие микрофоны способны существенно улучшить восприятие направления на источники звука и одновременно повысить разборчивость усиленной речи на фоне окружающих шумов<ref>{{cite web | url=https://www.wired.co.uk/article/parasitic-flies-inspire-hearing-aid | title=Parasitic flies inspire potential revolution in hearing aids | publisher=Wired | author=Liat Clark | date=2015 | accessdate=2018-08-10 | archive-date=2018-07-09 | archive-url=https://web.archive.org/web/20180709190024/http://www.wired.co.uk/article/parasitic-flies-inspire-hearing-aid | deadlink=no }}</ref>.

== Примечания ==
{{примечания|узкие}}

== Литература ==

=== Текст патента ===
* Факсимиле официального издания: {{ публикация | статья | автор=Blumlein A. D. | заглавие=British Patent Specification 394,325 'Improvements in and relating to Sound-transmission, Sound-recording and Sound-reproducing Systems' | издание=British Patent Office | год=1933 | ссылка=http://ieeemilestones.ethw.org/images/5/5f/GB394325A%28OCR%29.pdf | ref=Blumlein }}
* Журнальное переиздание 1958 года (США): {{ публикация | статья | автор=Blumlein A. D. | заглавие=British Patent Specification 394,325 'Improvements in and relating to Sound-transmission, Sound-recording and Sound-reproducing Systems' | ref=Blumlein | издание=Journal of the Audio Engineering Society | год=1958 | volume=6 | номер=2 | pages=32—40 | ссылка=http://decoy.iki.fi/dsound/ambisonic/motherlode/source/British%20patent%20specification%20394325%20Blumlein%201933.pdf }}
* {{якорь|Письмо}}Письмо Блюмлейна Шёнбергу 21 июля 1932 года, разъясняющее основные положения его патента:
** Машинописный чистовик с расшифровкой текста {{ cite web | url=https://sounds.bl.uk/related-content/TEXTS/020T-DOC0001113XX-0001A0.pdf | title=Binaural Reproduction | author=Blumlein A. | date=1932 | ref=Blumlein | publisher=[[Британская библиотека|British Library]] }}
** Рукописный черновик, датированный 4 июля 1931 года {{ cite web | url=https://sounds.bl.uk/related-content/TEXTS/020T-DOC0001113XX-0002A0.pdf | title=Binaural Reproduction | author=Blumlein A. | date=1932 | ref=Blumlein | publisher=[[Британская библиотека|British Library]] }}

=== Биографии Блюмлейна ===
* {{ публикация | книга | автор=Alexander R. | ref=Alexander | заглавие=The Inventor of Stereo: The Life and Works of Alan Dower Blumlein | год=2013 | издательство=CRC Press | isbn=9781136120381 | издание=}}
* {{ публикация | книга | автор=Burns R. W. | ref=Burns | заглавие=The Life and Times of A. D. Blumlein | серия=History of technology series, Volume 24 | издательство={{нп5|Institution of Engineering and Technology|IET|en|Institution of Engineering and Technology}} | год=2006 | isbn=9780852967737 | allpages=534 | издание=Reprint with new cover }}

=== Статьи ===
* {{ публикация | книга | часть=The development of recording technologies | автор=Brock-Nannestad G. | ref=Brock-Nannestad | год=2009 | заглавие=The Cambridge Companion to Recorded Music | серия=Cambridge Companions to Music | isbn=9780521865821 }}
* {{ публикация | статья | автор=Fox B. | ref=Fox, Studio Sound | заглавие=Early Stereo Recording | издание=Studio Sound | год=1982 | номер=May | pages=36—42 | ссылка=http://www.vintagewindings.com/gen%20pop/8299543VW8335/ProAudio1/Blumlein%20Article.pdf }}
* {{ публикация | статья | автор=Fox B. | ref=Fox, New Scientist | заглавие=The Briton who invented electronics | издание=New Scientist | год=1982 | номер=3 June | ссылка=https://books.google.ru/books?id=xBsGOCoMPkUC&pg=PA641 | pages=641—643 }}
** Перепечатывалось в Австралии: {{ публикация | статья | автор=Fox B. | ref=Fox | заглавие=Alan Blumlein: Wartime Radar Pioneer | издание=Electronics Australia | год=1983 | номер=March | pages=14—19 | ссылка=http://www.vintagewindings.com/gen%20pop/8299543VW8335/ProAudio1/Blumlein%20Article.pdf }}
* {{ публикация | статья | автор={{нп5|Герзон, Майкл|Gerzon M.|en|Michael Gerzon}} | издание=Studio Sound | заглавие=Stereo Shuffling: New Approach, Old Technique | год=1986 | номер=July | ссылка=https://www.audiosignal.co.uk/Resources/Stereo_shuffling_A4.pdf | ref=Gerzon }}
* {{ публикация | статья | автор={{нп5|Герзон, Майкл|Gerzon M.|en|Michael Gerzon}} | издание=Journal of the Audio Engineering Society | заглавие=Application of Blumlein Shuffling to Stereo Microphone Techniques | год=1994 | номер=June | volume=42 | pages=435—453 | ссылка=http://decoy.iki.fi/dsound/ambisonic/motherlode/data/6939.pdf | ref=Gerzon }}
* {{ публикация | статья | заглавие=The Birth of Decca Stereo | автор=Gray M. | издание=The ARSC Journal | год=1986 | номер=1—3 | pages=4—19 | ссылка=http://www.arsc-audio.org/journals/v18/v18n1-3p4-19.pdf | ref=Gray }}
* {{ публикация | статья | автор=Hope A. | ref=Hope | заглавие=Surround Sound Patents | год=1979 | издание=Wireless World | номер=January | pages=57—58 | ссылка=http://www.americanradiohistory.com/Archive-Wireless-World/70s/Wireless-World-1979-01.pdf }}
* {{ публикация | статья | автор={{нп5|Скрогги, Маркус|Scroggie M. G.|en|M. G. Scroggie}} | ref=Scroggie | заглавие=The Genius of A. D. Blumlein | год=1960 | издание=Wireless World | номер=September | pages=451—456 | ссылка=http://www.americanradiohistory.com/Archive-Wireless-World/60s/Wireless-World-1960-09.pdf }}

=== Обзорные монографии и энциклопедии ===
* {{ публикация | книга | автор=Аполлонова Л. П. и Шумова Н. Д. | заглавие=Механическая грамзапись | место=М. | издательство=Энергия | год=1978 | издание=2-е изд. | ref=Аполлонова и Шумова }}
* {{ публикация | книга | автор=Сапожков М. А. | заглавие=Акустика | издательство=Наука | место=М. | год=1989 | isbn=52560001876 | ref=Сапожков }}
* {{source|Q29471641|ref=Copeland P.}}
* {{ публикация | книга | автор={{нп5|Эргл, Джон Морган|Eargle J.|en|John M. Eargle}} | заглавие=The Microphone Book: From Mono to Stereo to Surround | издание=CRC Press | год=2012 | allpages=368 | isbn=9781136118067 | ref=Eargle | ссылка=https://books.google.ru/books?id=JnkqBgAAQBAJ }}
* {{ публикация | книга | автор={{нп5|Эргл, Джон Морган|Eargle J.|en|John M. Eargle}} | заглавие=Handbook of Recording Engineering | издание=Springer | год=2013 | allpages=486 | isbn=9781475711295 | ref=Eargle | ссылка=https://books.google.ru/books?id=DefcBwAAQBAJ }}
* {{ публикация | книга | автор=Morton D. | заглавие=Sound Recording: The Life Story of a Technology | ref=Morton | год=2006 | издательство=JHU Press | isbn=9780801883989 | allpages=215 | ссылка=https://books.google.ru/books?id=0ZmjkJwxyWcC }}
* {{ публикация | книга | автор=Opstal J. | заглавие=The Auditory System and Human Sound-Localization Behavior | издательство=Academic Press | isbn=9780128017258 | год=2016 | allpages=436 | ссылка=https://books.google.ru/books?id=KhMoCgAAQBAJ | ref=Opstal }}
* {{ публикация | книга | автор=Osborne R. | заглавие=Vinyl: A History of the Analogue Record | издательство=Ashgate | год=2014 | allpages=224 | isbn=9781472434333 | ref=Osborne | ссылка=https://books.google.ru/books?id=-B2rBAAAQBAJ }}
* {{ публикация | книга | автор=Sergi G. | заглавие=The Dolby Era: Film Sound in Contemporary Hollywood | ref=Sergi | год=2004 | isbn=9780719070679 | издательство=Manchester University Press | ссылка=https://books.google.ru/books?id=Lt3SYLXBJOAC }}
* {{ публикация | книга | автор=Théberge P., Devine K., Everrett T. | заглавие=Living Stereo: Histories and Cultures of Multichannel Sound | издательство=Bloomsbury Publishing USA | год=2015 | isbn=9781623565510 | allpages=304 | ref=Théberge, Devine, Everrett | ссылка=https://books.google.ru/books?id=ePDuBQAAQBAJ }}
* {{ source|Q22961841|ref=The Routledge Guide to Music Technology}}
{{Избранная статья|Электроника}}

[[Категория:Акустика]]
[[Категория:Звукозапись]]
[[Категория:Техническая литература]]
[[Категория:1930-е годы в Великобритании]]
[[Категория:Произведения 1931 года]]
[[Категория:Запатентовано в 1933 году]]
[[Категория:Патент истёк]]
{{Навигационная таблица/Портал/Русская Википедия}}
[[Категория:Русская Википедия]]
[[Категория:Википедия]]
[[Категория:Статья из Википедии]]
[[Категория:Статья из Русской Википедии]]