Анфилов - ФИЗИКА И МУЗЫКА

Дальше следуют самозвучащие пианино — пианолы и автоматические рояли. Эти уже могут менять свой репертуар — выстукивать разную музыку. В пианоле — ряд стерженьков, соединенных с клавишами. Стерженьки прижаты к бумажной ленте с прорезями. Лента движется поперек ряда стерженьков — и прорези на ней соответственно перемещаются. Попал какой-то стерженек в прорезь — связанный с ним молоточек ударил по клавише. Потом другой, третий, вот и играет пианола. По существу, ленты с прорезями — это тоже «самозвучащие ноты». Композитор может заготовить их с помощью ножниц, а потом они заиграют без всякого пианиста.

Надо сказать, что в свое время выпускались очень хорошие автоматические фортепьяно, передававшие тончайшие нюансы исполнения. Они могли и фиксировать игру пианиста. Человек проиграет пьесу, а потом автомат повторяет ее, да так точно, что невозможно отличить от живого исполнения. Сейчас такие инструменты не нужны, они вытеснены звукозаписью. Но именно их устройство подсказало Шолпо идею «механического оркестра» из рассказа «Враг музыки».

В фантазии Шолпо тоже присутствовала движущаяся лента с прорезями. Лента широченная — от стены к стене. И черная, непрозрачная. Почему же черная? Потому что вместо стерженьков изобретатель задумал применить световые лучи, пробивающиеся сквозь прорези в ленте к фотосопротивлениям, сделанным из полупроводниковых селеновых проволочек. Освещается через прорезь какая-то проволочка — и через нее течет электрический ток от батареи к камертонному генератору с рупором (эти генераторы придумал еще Гельмгольц). А камертонов в машине сотни. Все звучат по-разному. Из их-то хора и комбинировались в фантастическом рассказе необыкновенные звуки.

Теперь уразуметь сущность машины Мурзина будет совсем нетрудно. В ней тоже есть фотоэлементы, движущаяся черная пластинка с прозрачными прорезями, световые лучи. Правда, камертонных генераторов нет. Звуковые колебания получаются гораздо более остроумным способом. Да и принцип действия ее иной. Впрочем, все по порядку.

СВЕТ В ЗВУК

Представьте себе, что вы сидите за письменным столом, а против вас, вдоль противоположного края стола, тянется в его доске длинная горизонтальная щель. Она вся светится, мелькает световыми вспышками. Приглядитесь внимательнее, вы заметите, что щель составлена из множества окошечек — «хром». Их всего 576. В крайнем левом свет и темнота непрерывно сменяют друг друга 40 раз в секунду. Чем правее окошко, тем чаще мигания. В крайнем правом их частота 11000 в секунду. Причем ступеньки нарастания частоты от окошка к окошку везде одинаковые.

Столь быстрые мелькания, конечно, глазом не различишь. А получаются они потому, что на пути к окошечкам световые лучи пронизывают вращающиеся диски с волнообразной сменой черноты и прозрачности — те самые, что были так тяжелы в изготовлении.

Вот эта щель и есть основа машины Мурзина. Это как бы беззвучный запас любых звуков. Ведь хоть световые мелькания и немы, но заставить их петь совсем нетрудно: поставьте над щелью фотоэлементы, соединенные через хороший усилитель с громкоговорителем, и световые колебания тотчас превратятся в звуковые. Правда, когда все окошки запоют хором, получится несусветный шум, который нам пока не нужен. Нам нужен музыкальный звук. Его нужно «выбрать из шума». Что ж, это совсем просто.

Накройте щель светонепроницаемой пластинкой с маленькой дырочкой. Пусть эта дырочка окажется над тем окошечком, что мелькает 440 раз в секунду. Теперь только эти колебания будут пропущены к фотоэлементам. И, превратившись в звук, они дадут чистый тон «ля» первой октавы.

Вам не нравится, что звук вышел тусклый, сухой? Дело поправимое. Проткните в пластине еще несколько отверстий — так, чтобы они слегка приоткрыли другие места щели, лучше всего — соответствующие частотам натуральных обертонов звука «ля». Тогда к основному тону добавятся гармоничные призвуки, звучание приобретет тембр, сделается насыщенным и ярким. Вот вы и достигли цели — получили музыкальный звук. Причем весьма эффективным способом — путем синтеза натуральных обертонов.

Несколько сочетаний подобных отверстий в пластине дадут аккорд — любой сложности, с неограниченным количеством голосов. Звуки его можно расположить и по традиционным полочкам двенадцатиступенного темперированного строя (такого, как на рояле, органе, аккордеоне) и по чистым натуральным интервалам, недоступным нашей нотной записи и обычным инструментам.