Alan Dauer Blumlein | |
---|---|
engelsk Alan Dower Blumlein | |
| |
Födelsedatum | 29 juni 1903 |
Födelseort | Hampstead , London , Storbritannien |
Dödsdatum | 7 juni 1942 (38 år) |
En plats för döden | nära byn walesiska Bicknor , Herefordshire , Storbritannien |
Land | |
Vetenskaplig sfär |
telefoni ljudinspelning TV - radarkretsar |
Arbetsplats |
IWE (1924-1928) EMI (1929-1942) |
Alma mater | Imperial College London |
vetenskaplig rådgivare |
Edward Mallett (1923-1924) Isaac Schoenberg (1929-1942) |
Mediafiler på Wikimedia Commons |
Alan Dower Blumlein , i rysk litteratur även Blumlein [1] ( eng. Alan Dower Blumlein , 29 juni 1903 - 7 juni 1942) - brittisk el- och elektronikingenjör [ , som arbetade inom telefonin , ljudinspelning och återgivning [ ⇨ , TV och radar . Långvarig huvuddesigner på EMI , utvecklare av det brittiska tv-sändningssystemet med 405 linjer och chefsdesigner för Londons första tv-center . Under andra världskriget var han designer och arrangör av produktionen av radarstationer (RLS) . Han dog i en flygkrasch när han testade en luftburen radarstation .
Under sina sjutton år av yrkesverksamhet var Blumlein författare till 128 uppfinningar, inklusive stereomatrisbehandling , Blumlein stereomikrofon , Blumlein pulsgenerator , ultralinjärt slutsteg , transversalt filter [2] [3] , slotantenn [ 4] och stereoinspelningssystem 45/ 45 , som blev världsstandard på 1950-talet. Blumlein utvecklade teorin och praktiken för att använda grundläggande kretsenheter - förstärkare med en gemensam negativ återkoppling , katodföljare , differentialsteg och integratorer . Blumleins arbete lade grunden för kretsen av brittiska elektroniska datorer från den första efterkrigsgenerationen [5] , analog television , bildandet och bearbetningen av radar- och videosignaler [6] .
Alans far, affärsmannen Semmi Blumlein (1863-1914), kom från en stor familj av bayerska judar [7] [8] . Efter att ha tillbringat sin ungdom i Liverpool , vid arton års ålder, gick Zemmi för att söka sin lycka i Sydafrika [9] [8] . År 1883 bosatte han sig i Kokstad [10] , där han träffade familjen till den skotske missionären William Dower, som predikade den presbyterianska läran för Grikva- folket [11] . År 1889 gifte Zemmi sig med Dowers äldsta dotter, Jessie, i en presbyteriansk ceremoni ; 1891 föddes en dotter, Mina-Filipina, i familjen [13] . I början av boerkriget flydde Blumleins från Kitchener -ockuperade Pretoria till Storbritannien [14] [8] . I London fick Zemmy ett lukrativt jobb som bankchef [komm. 1] och hyrde ett rymligt hus på Neverhall Gardens i det prestigefyllda Hampstead -området [17] . Zemmy Blumleins inkomster från positioner i banken, i "Swaziland Corporation" [komm. 2] och i " Society of Kyshtym Plants " inte bara tillåtet att underhålla sitt eget hus, utan också att betala för tjänsterna för en piga, kock och barnskötare [19] .
Här, i ett hus i Neverhall Gardens, den 29 juni 1903, födde Jessie Blumlein Alan [20] . Från sex års ålder studerade pojken vid privata förberedande skolor i London [21] , och från tio års ålder - i ett experimentellt pensionat på landet Cecil Reddy [22] . Redan 1910-1911 noterade Alans lärare det konstiga i hans intellekt: med god framgång i aritmetik och medioker läsning kunde Blumlein inte behärska engelsk stavning [21] [23] . Litteraturen var främmande för honom, han ville inte och kunde inte läsa "poesi och liknande"; ingenting kunde tvinga ett medvetet barn att studera ämnen eller ämnen som är ointressanta för honom [24] . Men vid en ålder av elva eller tolv upplevde Alan en serie chocker som sammanföll med den naturliga uppväxtprocessen och förändrade hans inställning till lärande [24] . Den 28 juli 1914, samma dag som Österrike-Ungern förklarade krig mot Serbien , dog Blumleins far [25] [26] plötsligt . Med krigsutbrottet började kamrater öppet förfölja Alan för det "tyska" efternamnet [27] . I januari 1915 [28] hamnade Blumlein, på uppdrag av sin mor, på en internatskola på landet , som specialiserade sig på att träna efter barn [24] . Förmodligen insåg Alan själv att hans analfabetism var outhärdlig [26] . Under tjugo månaders intensiva studier behärskade han grunderna i stavning, men han kunde aldrig helt övervinna dysgrafi och under hela sitt liv skrev han med karakteristiska "Blumlein"-fel [29] [26] . Hans sista brev, skickat två dagar före hans död, innehöll "bara" nio grova fel på två sidor [29] .
År 1916 lyckades Alan tjäna två stipendier för att studera vid prestigefyllda privata skolor [26] . Modern, som kände till sin sons förkärlek för teknik, avsade sig rätten att gå in i ett klassiskt gymnasium och placerade Alan i en privatskola i London med en naturvetenskaplig fördomskraft Highgate [30] . I oktober 1921 gick Blumlein in på elektroingenjörsavdelningen vid Imperial College London ; på grund av utmärkta förberedelser vid Highgate, antogs Blumlein direkt till det andra året av avdelningen och fick ett av de sex tillgängliga stipendierna för de bästa studenterna [31] . Blumlein genomförde framgångsrikt tre kurser på bara två år; sommaren 1923, vid tjugo års ålder, klarade han sin kandidatexamen med heder . Vid det här laget hade han redan bestämt sig för att den valda specialiteten - kraftelektroteknik - inte lockade honom [33] [34] . Blumlein valde radioelektronik . Han vägrade arbeta inom sin specialitet och från profilmagistraten och fick jobb som assistent ( eng. assistant demonstrator ) till professor Edward Mallett, som undervisade i en kurs i radiokommunikation vid Imperial College [33] [34] . Under ett års arbete med Mallett behärskade Blumlein grunderna i begynnande elektronik , publicerade de första vetenskapliga artiklarna och skaffade användbara kontakter. Tillsammans med Blumlein arbetade den framtida PCM-uppfinnaren Alec Reeves och ljudteknikpionjären Gilbert Dutton ; många av professor Malletts studenter gick senare med Blumleins forskargrupp vid EMI [33] [34] .
Ett år senare var Mallett övertygad om att den begåvade studenten hade vuxit ur kollegiets möjligheter och hjälpte honom att få ett jobb i London-grenen av den dåvarande tekniska ledaren - det amerikanska företaget Western Electric [35] [36] . Företaget, som hade en policy att inte anställa judar , tackade först nej till Blumlein på grund av hans efternamn , och endast en personlig vädjan från Mallett hjälpte Alan att få ett jobb som ingenjör i ett telefonlinjelaboratorium . Under de första sex månaderna av sitt arbete på Western Electric hade Blumlein en chans att ta itu med en mängd orelaterade små uppgifter - från att mäta egenskaperna hos de senaste permalloys till att testa hörseln hos kollegor och att konstruera genomsnittliga audiogram [38] . Efter att ha skaffat den senaste amerikanska Vente- kondensatormikrofonen var Blumlein den första att gissa att placera en förförstärkare , som matchade kondensatorns höga inre resistans med signalkabelns kapacitans , direkt i mikrofonhöljet [39] . I publikationer av Western Electric dök en liknande design upp först 1928; om idén om Blumlein användes i det här fallet eller om amerikanerna kom till samma beslut själva är okänt [39] .
I februari 1925, efter att ha klarat provperioden framgångsrikt , flyttade Blumlein till avdelningen som handlade om elektromagnetiska störningar i telefonlinjer och acceptanstest av nya linjer [40] . I kontinentaleuropeiska länder som nyligen kommit överens om standardisering av telefonnät byggdes internationella linjer snabbt [41] , och problemet med störningar var akut, eftersom telefonkablar vanligtvis lades längs befintliga kraftledningar och kontaktledningar på järnvägar [40] . Western Electric expanderade aktivt till nya marknader, och Blumlein tillbringade större delen av 1925-1927 i Frankrike och Schweiz [42] . I mars 1927 fick Blumlein (samförfattare med företagets ingenjör Jones) sitt första patent för uppfinningen av en anti-interferenslastspole , som kännetecknades av särskilt låg överhörning , och utvecklade sedan teknologin för dess produktion [43] . Blumlein-spolen gick omedelbart i serie; vintern 1927-1928 gick uppfinnaren själv en bergsväg genom de schweiziska passen och kontrollerade noggrant störningsnivån på varje sektion av den nylagda linjen Altdorf - Saint-Gothard - Italien [44] . Här, i december 1927, formulerade Blumlein idén om en ny uppfinning - en transformatormätbrygga för att mäta och balansera kapacitanserna för kabelledningar [45] . Blumlein-bron, kvalitativt överlägsen befintliga Wheatstone-broar , patenterades och sattes i serie under 1928; till och med ett och ett halvt decennium senare ansågs Blumlein-broarna vara de mest exakta, billigaste och lättast att använda enheterna av sitt slag [46] .
1928 flyttade Blumlein från Western Electric till det brittiska telekommunikationsföretaget Standard Telephones and Cables (STC), där han hanterade "mycket konfidentiella problem" ( eng. more confidential problems ) ubåtskommunikationslinjer [47] . Kärnan i dessa problem kan endast bedömas indirekt, enligt de patent som utfärdades 1929 för mätning av egenskaper och metoder för skärmning av undervattenskablar [47] [48] . Totalt, under sina fyra år med telefonavdelningen hos Western Electric och vid STC (februari 1925 till mars 1929), lämnade Blumlein in åtta patent på uppfinningar [48] .
I början av 1929 tillträdde den tekniska direktören [komm. 3] inspelningsbolaget Columbia Graphophone Isaac Schoenberg bestämde sig för att utveckla sitt eget proprietära elektriska grammofoninspelningssystem [51] . Sedan 1925 har företaget använt det amerikanska systemet Maxfield och Garrison och, enligt villkoren i licensavtalet, betalat Bell Labs royalties på en pre-reform penny per post [52] [comm. 4] . För att lagligt sluta betala royalties behövde Schoenberg sin egen, patenterade inspelningsutrustning; För att utveckla det, lockade Columbia headhunters Blumlein, den bästa kandidaten som fanns på den tiden, från STC [51] [54] . Som den närmaste framtiden visade lämnade Alan STC i tid: krisen som började i oktober 1929 förstörde företaget; STC överlevde, men dess division, där Blumlein arbetade, stängdes permanent [55] .
Den rörliga inspelaren (inspelningshuvudet) , utvecklad av Columbia-ingenjörer före ankomsten av Blumlein, presenterade oacceptabelt hög icke-linjär distorsion ; med 1920-talets mått mätt var den endast villkorligt lämplig för inspelning av europeisk musik, men helt olämplig för japansk musik [56] [57] [komm. 5] . Efter att ha utvärderat designen insåg Blumlein att hans föregångare till en början hade gått på fel väg. Alla enheter med rörliga kärnor (annars enheter i det elektromagnetiska systemet) kännetecknas av hög distorsion; inom ljudteknik borde företräde ha givits mer linjära och mer exakta brännare med rörliga lindningar (enheter av ett elektrodynamiskt system) [58] . Dessa enheter kräver inte en mekanisk dämpare av naturliga svängningar (det var detta som var "höjdpunkten" i det amerikanska patentet): dess roll spelas av den motelektromotoriska kraften hos ett enhetligt magnetfält [58] .
I oktober 1929 ritade Blumlein den första detaljerade designen för en ny generations brännare [59] . Nyckelelementet i uppfinningen - en rörlig lindning upphängd i fältet av en kraftfull, stationär spännande lindning - var en enda spole, bearbetad av en stång av aluminium [59] . Således, hävdade Blumlein, var det möjligt att samtidigt minimera både det elektriska motståndet hos den rörliga lindningen och dess tröghetsmoment och massa , vilket gjorde det möjligt att spela in frekvenser upp till 15 kHz [59] [komm. 6] . Det första designalternativet förkastades på grund av oacceptabelt höga energiförluster i det magnetiska systemet. Blumlein gjorde om konfigurationen av huvudet helt och hållet och behöll principen om dess funktion, och sedan anslöt sig maskiningenjören Herbert Holman till designen [60] . Blumlein, Holman och Henry Clark utvecklade sedan sin egen patentfria dynamiska mikrofon för Columbia Graphophone [61] [62] . Ett komplett, fungerande studioinspelningssystem - från en mikrofon till en inspelningsmaskin - felsöktes och förbereddes för drift på bara sex månader [63] . Tre personer kunde inte bara konkurrera med ett mångtusenföretag med en praktiskt taget obegränsad budget, utan hittade också fundamentalt bättre lösningar baserade på i grunden linjära, lite förvrängda fenomen [64] .
De första Blumlein-inspelningarna gjordes den 22 januari 1931, några veckor innan Columbia och The Gramophone Company slogs samman till EMI [54] . I september 1931, vid EMI:s Abbey Road -studio, som fortfarande var under uppbyggnad , började jämförande tester, som slutade i en övertygande seger för Blumlein-systemet över den amerikanska analogen; i juli 1932 började övergången av alla EMI-enheter till den nya teknologin [54] . Vid mitten av 1930-talet hade Blumlein-systemet blivit den de facto nationella standarden i Storbritannien [53] . Blumleins blockflöjter användes flitigt av studior fram till andra världskrigets utbrott, och enskilda exempel varade fram till 1960-talet [64] . Mikrofoner av familjen HB1 (Holman-Blumlein) användes på EMI-skivor från våren 1931 till 1955; det var de som bestämde den högsta kvaliteten på EMI- pianoinspelningarna på 1930- och 1940-talen för sin tid [64] .
Stereofonisk eller, mer exakt, binaural [komm. 7] ljudåtergivning var känd långt innan Blumlein föddes. Redan 1881 patenterade Clement Ader och lanserade " theatrephone " - ett system för direkt ljudöverföring över telefonlinjer [66] . Stereoversionen av "teatrofonen", som demonstrerades på Parisutställningen 1881 , hittade ingen efterfrågan på grund av dålig ljudkvalitet och behovet av att använda två telefonlinjer (för vänster och höger stereokanaler ) [66] . Under första världskriget studerades frågor om binaural hörsel i relation till uppgifterna luftvärn och motbatteriskjutning . 1930-1931 togs stereofonin upp oberoende av Arthur Keller och Harvey Fletcher från Bell Laboratories och Blumlein [67] . Huruvida Blumlein använde amerikanernas prestationer, och i så fall i vilken utsträckning, är inte känt med säkerhet; frågan om prioritet i utvecklingen av idén om stereofoni har ingen lösning [68] .
Designers gick till målet på fundamentalt olika sätt. Keller, som placerade en rad mikrofoner längs scenen, försökte registrera en bred "akustisk front" [69] . Förstärkta mikrofonsignaler skickades till en högtalaruppsättning som simulerade den "akustiska fronten" av en konsertsal . Kellers minsta fungerande stereosystem bestod av tre kanaler; den återgav exakt bredden på stereoscenen och delvis dess djup, men bara för lyssnare på axeln av den centrala kanalen [69] . Försöken att klara sig med bara två kanaler slutade i misslyckande: i alla försökte konfigurationer föll stereoscenen sönder i två isolerade ljudkällor [70] . Blumlein och Fletcher tog ett annat tillvägagångssätt: istället för att imitera fronten som sänds ut av orkestern, bestämde de sig för att simulera ljudsignaler som når lyssnarens öron. Med detta tillvägagångssätt, resonerade Blumlein, var det möjligt att begränsa sig till bara två mikrofoner, som imiterade lyssnarens vänstra och högra öra [70] . Men om vanliga tryckmikrofoner används för inspelning, kan binaural inspelning återges med hög kvalitet endast genom hörlurar [71] . Vid uppspelning via högtalare blir stereoeffekten svagare eller försvinner helt [71] . Anledningen till detta är den oåterkalleliga förlusten av information om faserna för "vänster" och "höger" signaler, vilket är nödvändigt för en person att korrekt lokalisera ljudbilder [70] .Blumlein trodde att detta kunde undvikas genom att koda om fasskillnaden mellan vänster och höger kanal till skillnaden i deras amplituder [72] . Om fasförskjutningen indikerar att signalkällan är lokaliserad till vänster om lyssnaren, öka amplituden för den vänstra kanalen och minska amplituden för den högra, och vice versa [72] . För att utföra denna manipulation föreslog Blumlein en speciell signalprocessor ( eng. Blumlein shuffler , "Blumlein shuffler"), som pumpade energi från en kanal till en annan beroende på fasen för skillnadssignalen, precis som Dolby Surround -avkodaren uppfann ett halvt sekel senare "pumpar" energi från sidokanalerna till centralen [72] . Analogin är inte tillfällig: Dolby-processorer är baserade på principerna för matrisbehandling av summa- och skillnadssignaler, som beskrivs av Blumlein 1931 [72] .
Den 14 december 1931 lämnade Blumlein in en ansökan om en uppfinning till patentverket, som två år senare förkroppsligades i det brittiska patentet nr 394325 - ett grundläggande, grundläggande verk om grunderna för stereofoni [74] [75] . De 24 sidorna av patentet innehöll en sammanfattning av den psykoakustiska teorin om stereofoni och sjuttio påståenden [74] . Blumlein övervägde frågorna om inspelning med olika typer av mikrofoner, olika alternativ för att spela in optiska fonogram av ljudfilmer, föreslog att använda ett tunt lager av acetylcellulosa [74] för att spela in mekaniska fonogram [74] ( som kom i praktiken efter hans död). Huvudkomponenten i patent 394325 var uppfinningen av en tvåkomponent grammofonstereoinspelning av 45/45-systemet [74] . Med en sådan inspelning exciterar signalerna från de vänstra och högra stereokanalerna ömsesidigt vinkelräta vibrationer av skäraren, riktade i en vinkel på 45° mot skivytan [76] . Till skillnad från "0/90-systemet" som är känt sedan 1910, där en kanal kodades med tvärgående och den andra med djupa vibrationer från skäraren, är de två kanalerna i 45/45-systemet nästan identiska, och själva skivan är helt kompatibel med konventionella, monofoniska, tvärgående inspelningsspelare [76] . 1957 blev Blumleins 45/45-system den europeiska standarden för stereofonisk inspelning, och 1958 erkändes det av amerikanska företag [77] . Westrex-experter [komm. 8] , som ägde det amerikanska patentet för det "återuppfunna" 45/45-systemet, blev chockade över att höra om existensen av Blumleins patent (vid den här tiden hade skyddet för länge sedan gått ut) [77] . Audio Society of America erkände Bloomleins prioritet 79 ] , och Recording Industry Association fortsatte att hänvisa till 45/45-systemet som "Wesrex-standarden", vilket orsakade allmän indignation bland britterna [80] .
Under 1933 designade och byggde Blumleins grupp (fem till nio personer arbetade vid olika tidpunkter) en experimentell uppsättning utrustning för stereofonisk inspelning [81] . I december 1933, ett och ett halvt år efter Kellers första tvåspåriga stereoinspelningar, spelade Blumlein in de första tio stereoskivorna i 45/45-systemet [82] [83] vid EMI-laboratoriet . Den 19 januari 1934 ägde den första stereofoniska inspelningen av London Philharmonic Orchestra [82] [83] rum i Abbey Road Studios . Sommaren 1935 gjorde Blumlein en serie kortfilmer med synkroniserad inspelning av stereoljud på optiska spår [84] . Den tekniska genomförbarheten av att skapa mekaniska och optiska stereoinspelningar bevisades, men marknaden och industrin var inte redo för deras implementering [85] . Chefen för EMI, Louis Sterling , trodde att det på bio kunde ske tidigast än övergången till färgfilm ; vid inspelning var de bullriga shellacskivorna tvungna att ersättas med långspelade skivor [85] . Blumlein försökte lösa detta problem, men ingen av kompositionerna han provade gav påtagliga resultat [85] . Vid detta stoppades arbetet med stereofoni, som var föga lovande vid den tiden, [73] [komm. 9] .
Utvecklingen av elektronisk television blev det främsta strategiska målet för EMI så tidigt som 1931 [87] . Blumlein, efter att ha fått generös finansiering från Schoenberg och praktiskt taget obegränsade befogenheter , tog över tv-projektet i mars 1933 [88] [89] . Året därpå, 1934, var förmodligen Blumleins mest produktiva och exceptionellt framgångsrika år i tv :s historia . I Tyskland började den dagliga tv-sändningen med en nedbrytning till 180 linjer ; i USA förbättrade Vladimir Zworykin sitt 343-linjers system. Philo Farnsworth , borttagen från storskalig forskning av RCA , rådde både tyskarna och britterna [90] . Förhållandet mellan RCA och dess kontrollerade EMI [komm. 10] , tvärtom, bildades framgångsrikt. Förbudet mot utveckling av sändande tv-utrustning som infördes på EMI av David Sarnov [92] hävdes redan 1933 [93] . Amerikanerna informerade britterna i detalj om Zworykins arbete [94] [95] [96] och överlämnade till EMI ett prov av det ikonoskop han hade utvecklat [97] . En tidig version av ikonoskopet visade sig olämplig för kommersiell tv-sändning; Zworykin stod inför till synes oöverstigliga tekniska svårigheter [97] [98] .
Schoenberg, som var rädd för att förlora tid, bestämde sig för att utveckla ett sändarrör på egen hand [98] . Sommaren 1933 anställde han en grupp unga fysiker från Oxford och Cambridge [98] och gav Blumlein uppdraget att integrera vetenskapsmännen i ett tillämpat, kommersiellt projekt [99] . I januari 1934 tillverkade James McGees grupp underställd Blumlein det första fungerande röret av sin egen patentfria design, emitronen [100] . På grund av det valda optiska schemat kännetecknades de första emitronerna, liksom Zworykin-ikonoskopet, av högperspektivförvrängningar och överdriven interferens från den sekundära emissionen av elektroner från målet [101] . Problemet med perspektivkorrigering löstes av Blumlein, Brown och White med rena kretsmetoder [101] . En radikal lösning på störningsproblemet – att sakta ner skanningsstrålen till hastigheter som utesluter sekundär emission ( katodpotentialstabilisering, cps ) – föreslogs samtidigt och oberoende av Blumlein och McGee och patenterades gemensamt i juli 1934 [102] . I september 1934 patenterade Blumlein två grundläggande [103] uppfinningar för videoteknik - en katodföljare och en teknologi för att återställa DC-komponenten i en videosignal [104] .
Blumlein tillbringade andra halvan av 1934 i förhandlingar inom TV-kommittén, ett rådgivande organ till ministeriet för kommunikation ansvarigt för att utveckla en nationell sändningsstandard [105] . Det var på förslag från Blumlein som nyckelegenskaperna för videosignalen i det brittiska systemet antogs: bildförhållandet på skärmen 5:4 [106] , överföring av konstanta nivåer av svart och vitt [107] , positiv amplitudmodulering av videosignalen, överföring av 50 fält per sekund med sammanflätad skanning och sönderdelning av videoramen till 405 [komm. 11] rader - dubbelt så många som Blumlein själv planerade i början av 1934 [108] . Videosignalens bandbredd nådde oöverträffade 2,4 MHz [106] för sin tid . I februari 1935 stödde Schoenberg, efter mycket tvekan, det riskabla förslaget och insisterade på att kommittén skulle acceptera det [109] . Standarden , känd i brittisk litteratur som Blumlein-vågform , var i kraft i nästan ett halvt sekel, från början av 1937 till 1986 [110] [111] .
1935 ledde Blumlein designen, och 1936, installationen och driftsättningen av BBC :s tv-center vid Alexandra Palace [112] . Av de sjutton nyckelpatenten som ingår i utformningen av telecentret, tillhörde nio Blumlein; totalt, under sina år av arbete inom tv (från början av 1933 till augusti 1939), blev han författare till 75 patent inom olika grenar av elektronik - från tekniken för tillverkning av sändarrör [112] till att kombinera bilder från flera kameror vid kombinerat skytte [113] .
Den 2 november 1936 började Alexandra Palace-sändaren en experimentell, ännu oregelbunden tv-sändning [114] [komm. 12] . Byrds mekaniska television avvisades [116] ; amerikanerna, som uppskattade den brittiska strategins överlägsenhet, integrerade dess tekniska lösningar i sina egna standarder [117] [2] [komm. 13] . Den begynnande elektroniska TV-marknaden dominerades av ett duopol av RCA och EMI [116] [118] ; Tyska, sovjetiska, franska och japanska ingenjörer övergav gradvis förbättringen av originalsystem och började introducera brittisk och amerikansk teknologi [119] . Den verkliga triumfen för Blumleins grupp var sändningen av kröningståget [komm. 14] 12 maj 1937, som sågs live av cirka femtio tusen människor [117] . Schoenberg instruerade Blumlein i förväg att säkerställa tillförlitlig kommunikation mellan rapporteringskamerorna och tv-centret i Alexandra Palace , och på dagen för kröningen var ett nätverk av videokablar och mobila tv-stationer utvecklat av Blumlein utplacerat i centrala London [121] [ 121] 122] . Byggandet av det nationella TV-nätverket designat av Schoenberg planerades för 1941-1945; vid denna tidpunkt var det nödvändigt att lösa många olika problem med sändning och mottagning av den markbundna signalen [123] .
Redan 1933 försökte Blumlein, på eget initiativ, få EMI till marknaden för militär utrustning, men hans kontakter med representanter för ubåtsflottan upphörde utan resultat [124] . Den första rent militära utvecklingen - en enhet för elektronisk visualisering av signaler som tas emot av riktningssökare - Blumlein slutfördes på tröskeln till andra världskriget. I slutet av 1938 fick EMI en order att bygga Mark VIII riktningssökare; driften av dessa enheter var helt beroende av hörseln och den "hörande" operatörens färdigheter [125] . Blumlein, med sin erfarenhet av stereofoni, kompletterade riktningssökaren med en tvåkoordinat "shuffler" , som omvandlade fasskillnaderna för den mottagna signalen till skillnader i deras amplituder [126] . Signalen som bearbetades på detta sätt visualiserades lätt på skärmarna av oscilloskoprör , vilket indikerar målets azimut och höjd [126] . Blumlein-indikatorn sattes omedelbart i storskalig produktion och användes massivt av luftförsvarsenheter fram till utplaceringen av helt radarluftvärnsbrandledningssystem [ 127] . I början av kriget försökte Blumlein tillämpa samma principer för stereofoni på luftburna radar för tidig varning [128] . Redan hösten 1939 började EMI testa en experimentradar som fungerade vid en bärfrekvens på 66 MHz [129] ; under första halvan av 1940 förberedde Blumlein ett projekt för en fullskalig avsökningsdopplerradar med en bärvågsfrekvens på 60 MHz [130] .
Under dessa arbeten uppfann och patenterade Blumlein ett antal nyckelradarmetoder för att generera , detektera och filtrera signaler [131] , men under andra halvan av 1940 stängdes EMI-radarprojektet. Början av " Slaget om Storbritannien " ändrade prioriteringar: de militära myndigheterna avbröt förbättringen av redan befintliga system för tidig varning och fokuserade på utvecklingen av radarsystem för luftvärnsbrandledning och luftburna radarer för nattavlyssning [132] . Den enda utvecklaren av dessa system var State Institute for Long-Range Communications (AMRE, från november 1940 TRE); privata företag var involverade i utvecklingsarbete endast vid behov. Den unika erfarenheten i konstruktionen av system och nätverk, som Blumlein och hans elever samlade under EMI-tv-projektet, anlitades för sent [133] .
I april 1940 gav militären EMI i uppdrag att minska minimiområdet för AI Mk. IV [134] ; på en månad lyckades Blumlein minska nyckelindikatorn för nattinterceptorer från 330 m till 140 m [135] . Den förbättrade radarn började komma in i trupperna i september 1940 [135] och användes aktivt i slutfasen av försvaret av England från massbombningar i mars-maj 1941 [136] . För Mk. IV följdes av en mellanliggande modifikation Mk. V, som använde Blumlein-schemat för att välja reflekterade pulser [137] . I oktober 1940 [138] , kort efter starten av London Blitz , ledde Blumlein utvecklingen av en i grunden ny Mk . VI, konstruerad för höghastighets ensitsade interceptorer [139] [komm. 15] . Två månader senare, prototypen Mk. VI, skapad av Blumleins grupp "från grunden", tog till luften för första gången [138] . I april 1941 hade Blumlein eliminerat "barndomssjukdomarna" från den nya radarn; i augusti 1941 överlämnade EMI ett experimentellt parti av produktion Mk. VI till trupperna [138] . Blumleins automatiska strobeprincip , banbrytande i Mk. VI, användes därefter i alla brittiska radar- och målsystem på 1940-talet och i tidiga exempel på amerikanska radarer [141] [142] . Patenterad i oktober 1941, Blumlein-linjen , designad för att generera korta effektpulser för magnetroner , användes först i GL Mk. III och i sjöradar typ 261, 274 och 275, som togs i tjänst efter uppfinnarens död [143] .
I januari 1942 anförtrodde de brittiska myndigheterna EMI serietillverkningen av H2S luftburna markövervakningsradar, som endast existerade i form av en utkastdesign [144] . Blumleins grupp var tvungen att bygga en prototyp, ge den vidare för testning och upprätta arbetsdokumentation för tillverkarna [144] . Nyckelfrågan med att välja en strålande lampa - en klystron eller en magnetron - förblev olöst. Magnetroner hade en trefaldigt [145] längre räckvidd, var lättare att masstillverka och var samtidigt praktiskt taget oförstörbara [146] . Av denna anledning var det högsta kommandot rädda för att släppa topphemliga magnetroner över Tyskland , och H2S-designerna var tvungna att utveckla två parallella alternativ [146] . EMI ansvarade för utvecklingen av klystronradarn, Institutet för magnetronvarianten [146] . Den magnetronbaserade radarprototypen testades först den 17 april 1942; måldetekteringsräckvidden översteg inte några mil . Klystron-prototypen testades den 2 juni och visade sig vara inoperabel; under tiden fixade institutets designers, som det verkade för dem, problemen med sin lokalisering [147] . Efter att ha lärt sig detta, bestämde sig Blumlein för att personligen ta till luften för att testa en förbättrad magnetronversion [147] .
Den 5 juni 1942 lämnade Blumlein in den sista ansökan om en uppfinning i sitt liv till patentverket och tillsammans med sina underordnade - ingenjörerna Cecil Brown och Frank Blythen - lämnade London för Melvern College , där Institutet för långdistansförbindelser. Klockan 14:50 [148] 7 juni lyfte det flygande laboratoriet, en ombyggd Halifax tung bombplan , säkert från flygfältet i Defford . Det fanns fem besättningsmedlemmar ombord, tre institutdesigners, Blumlein, Bleiten och Brown [149] . En och en halv timme efter start fattade planet eld. Branden, som började med den katastrofala förstörelsen av den fjärde motorn, uppslukade snabbt hela styrbordsvingen; några minuter senare bröt Halifax upp i luften och föll till marken i dalen vid floden Wye , nära byn walesiska Biknor [150] [149] [151] . Alla ombord omkom [152] [153] . Dagen efter ringde Schoenberg till olycksplatsen för att identifiera kropparna [komm. 16] , informerade personligen sin änka om Blumleins död [154] . Den 13 juni kremerades och begravdes kvarlevorna av de döda i Golders Green Crematorium i London [155] .
Faktumet om Blumleins död var inte dolt, men hennes omständigheter hemligstämplades omedelbart [156] . Blumleins dödsannons den 10 juni angav inte dödsorsaken "i tjänsten"; i dödsannonser som publicerades en dag senare av Blythen och Brown, nämndes en "olycka" [155] . Endast en Londontidning kopplade uttryckligen Blumleins död till militär forskning, vilket äventyrade Londons EMI-laboratorier [155] . En undersökning som genomfördes på begäran av Winston Churchill fastställde att den omedelbara orsaken till katastrofen var oaktsamhet av en mekaniker som servade motorerna i det flygande laboratoriet några dagar före avgång [157] [151] .
Blumlein, som är en personligt blygsam person, var väl medveten om det unika med sin talang och upplevde, enligt sina kollegor, en irrationell rädsla för att förlora sin uppfinningsrika gåva [158] . Hans intellekts fenomenala lager visade sig först under hans studentår [32] . Blumlein hade ovanligt lätt att tillgodogöra sig vetenskaplig kunskap och hade ett exceptionellt minne [32] . Dels kunde han bearbeta ny information mycket snabbare än sina kamrater, dels behövde han ingen ansträngning för att hålla den i minnet under lång tid [32] . Folk som kände den unge Blumlein var av den åsikten att "allt ges honom utan svårighet"; i verkligheten var Blumleins mentala arbete mycket effektivare och snabbare än en vanlig student [32] . Samtidigt kännetecknades Alan redan av anmärkningsvärt tålamod, förmågan att lyssna på samtalspartnern och exceptionell prestation [159] . I fredstid tillbringade Blumlein då och då, av egen fri vilja, helger i laboratoriet [88] ; under krigsåren arbetade Blumlein vanligtvis till tio på kvällen och på natten, även av egen fri vilja [komm. 17] , var i tjänst vid luftvärnsposten [164] .
Strävan efter perfektion och tankehastighet blev ofta orsaken till konflikter: Blumlein kunde "på språng" lösa problem som hans kollegor inte kunde lösa, och korrigerade ofta de misstag de gjorde, som många inte gillade - speciellt när praktiken visade att ”uppkomlingen” Blumlein hade rätt [165] . Ibland yttrade sig tänkandets hastighet på oväntade sätt. Blumlein, ett fan av flyg, motorcykel och motorsport, var en aggressiv, men skicklig och framgångsrik förare [166] . Enligt hans kollegor fortsatte han under körningen att "rita" diagram och formler på vindrutan: han fortsatte att arbeta, även under riskfyllda manövrar [166] . Passagerare, som redan var rädda av höghastighetsdrift genom London på natten, var förskräckta, men Blumlein kom alltid undan med det [166] .
Blumlein kunde driva flera projekt samtidigt och kunde snabbt byta från ett ämne till ett annat [167] . Upprepade gånger, av olika anledningar, var han tvungen att lämna slutförandet av det påbörjade arbetet till sina kollegor och börja lösa helt andra problem, ibland inte på något sätt kopplat till hans tidigare erfarenheter [167] . Denna erfarenhet var inte bortkastad; år senare återvände Blumlein till sedan länge slutna ämnen. Så 1932, fyra år efter att han lämnade telefonin, patenterade Blumlein oväntat en ny design av en belastningsspole för telefonlinjer; förmodligen, idén kom till honom under loppet av att designa det magnetiska systemet för en stereofonisk brännare [158] . Alan Hodgkin , som arbetade med Blumlein under krigsåren, sa 1977, " Blumleins mångsidighet hindrar oss ibland från att se den verkliga omfattningen av hans geni. Idag skulle han kallas en systemingenjör - en person som inte bara kan designa mottagare och sändare, utan också att samtidigt se både de tekniska och ekonomiska aspekterna av projektet som helhet. På 1920- och 1930-talen var sådana människor få och långt mellan, och Blumlein blev [inom sitt område] en pionjär ... den första systemingenjören " [168] .
Blumlein hade inte och kunde inte ha akademisk utbildning i elektronik : den existerade ännu inte som en akademisk disciplin [6] . På Imperial College fick Blumlein endast en grundläggande utbildning i kraftelektroteknik; han lärde sig grunderna i begynnande elektronik i praktiken, under en kort tid med professor Mallett och på Western Electric [6] . Blumlein hade aldrig formella handledare nära sig, men i mars 1929 skaffade han en mentor och beskyddare i Isaac Schoenbergs person [55] .
På höjden av den stora depressionen lyckades Schoenberg sammanställa ett litet men extremt effektivt team av briljanta ingenjörer, utan motstycke i brittisk historia [169] [komm. 18] [170] . Schönberg erkände inte bara talangen hos en uppfinnare i Blumlein, utan stöttade honom också med företagets alla resurser under tretton år; medel som tilldelats av Schoenberg och supportpersonal hjälpte Blumlein att förverkliga sig själv som uppfinnare [55] [169] . Det var dock Schoenberg, som etablerade en strikt sekretessregim vid EMI och ständigt utnyttjade uppfinnaren Blumlein, som hindrade honom från att ta plats som vetenskapsman [171] [172] . Blumlein hade inget emot det; han var helt fördjupad i praktiskt ingenjörsarbete och sökte ingen publicitet [171] . Under sina sjutton år av yrkesverksamhet talade han endast en gång vid en vetenskaplig och teknisk konferens och publicerade en artikel i den professionella pressen [173] [171] [komm. 19] . James McGee kommenterade detta: “ Professor Gabor sa att Rutherford , under de rätta omständigheterna, skulle kunna bli en stor uppfinnare - det vill säga Blumlein. Jag tror att det var Blumlein, under andra omständigheter , som kunde bli Rutherford .
Blumleins egen gåva för undervisning kom först fram under en kort period som assistent vid Imperial College . Studenter som studerade med Blumlein kom ihåg att han tålmodigt kunde förklara de svåraste ämnena. Han hittade alltid ett bra tillfälle att ställa en fråga, och kunde formulera den med största precision och därigenom uppmuntra eleven att självständigt lösa ett tidigare olösligt problem [33] . Den första av Blumleins kända vid namn studenter var den framtida EMI-designern, ljudteknikern Eric Nind [177] , och den mest produktiva som uppfinnare var Eric White. Även korta arbeten med mästaren underordnade studenten hans ideologi [178] . ACE -datordesignerna Ted Newman och David Clayden, som gick med i EMI 1939 respektive 1941, blev aktiva anhängare av Bloomleins kretsar [178] .
Kollegor och studenter till Blumlein noterade hans exceptionella blygsamhet och noggrannhet i frågor om författarskap till uppfinningar [88] . Blumlein var inte en av karriäristerna, alltid redo att dra nytta av andras idéer; tvärtom, han registrerade noggrant de anställdas personliga bidrag och gav dem alltid vad de skulle [88] . Vid 46 [komm. 20] av 128 av hans patent, delade Blumlein författarskap med kollegor [88] [179] . Enligt en av medförfattarna, James McGee, var ärlighet och renlighet ( engelsk integritet ) de avgörande egenskaperna hos Blumleins karaktär; han var i allmänhet oförmögen till bedrägeri . Det är därför som en förtroendefull, fruktbar kreativ atmosfär har utvecklats i EMI, där det inte fanns plats för intriger och bedrägerier [88] .
Blumleins ingenjörsfilosofi baserades på "korrekt", kompetent design från topp till botten, från teori till praktisk implementering [180] . Detta fick honom att relatera till de stora föregångarna och samtida - Brunel , Tesla och Steinmetz : de gick alla till historien som fruktbara, mångfacetterade uppfinnare; alla av dem, till skillnad från den självlärde experimenteraren Edison , förlitade sig på grundläggande vetenskap och noggranna designberäkningar [181] . Deras största uppfinningar – till skillnad från sammanställningarna av Marconi och Byrd – var oöverträffade [182] .
Trial and error-metoden uteslöts: ingenjören, ansåg Blumlein, måste behärska designkulturen så att prototypens egenskaper exakt motsvarar de beräknade, och serieproduktens egenskaper inte skiljer sig till det sämre från prototypen [ 183] [180] . Blumlein själv hade utmärkta kunskaper om designkulturen och främjade den på alla möjliga sätt bland sina kollegor [184] . Det första, oumbärliga tecknet på en kompetent design var överensstämmelsen mellan verkliga och beräknade egenskaper, och varje diskrepans var åtminstone en anledning till oro [184] [181] . Om den första bedömningen av projektets "riktighet" bekräftades genom experiment, blev Blumleins förtroende orubbligt. Den instinktiva tilliten till de "rätta" sakerna begränsades inte till arbetsplatsen utan fortsatte bortom den. Som en amatörflygare med endast en ytlig kunskap om aerodynamik , var Blumlein ändå säker på sin förståelse av flygmekaniken och i den absoluta stabiliteten hos hans "korrekt" designade De Havilland Moth-biplan - och testade det regelbundet under flygning .
Blumlein började alltid designcykeln med detaljerade beräkningar, och sedan gjorde han själv ett detaljerat testschema för provet [183 ] Att testa elektriska och elektroniska enheter på 1920-talet var en icke-trivial och tidskrävande uppgift: det fanns inga datorer, inga spektrumanalysatorer eller ens konventionella analoga oscilloskop [186] [187] . För att "titta" in i ljudvågen som spelades in på skivan var ingenjören tvungen att ta en mikrograf av ljudspåret och manuellt utföra Fouriertransformen [183 ] Formgivarna föredrog att felsöka tekniken genom gehör och förlitade sig bara på den och sin egen intuition; Blumlein försökte, så långt det var möjligt, komma bort från denna praxis [183] . Han erkände att han inte hade de unika färdigheter som ingenjörer från gamla skolan, men han var säker på att en högkvalitativ teoretisk beräkning kunde ersätta bristen på personlig erfarenhet och den magra kapaciteten hos mätutrustning [55] [187] .
Blumlein insisterade på att en "korrekt" elektronisk krets inte skulle kräva justering i produktionen och justering i drift [188] . Det är härifrån Blumleins princip om strömbegränsning kom: vakuumrörens driftsströmmar bör tvingas begränsas så att den oundvikliga driften och spridningen av rörets egenskaper inte påverkade kretsens prestanda [188] . För att göra detta var det nödvändigt att använda externa strömbegränsande komponenter ( motstånd , chokes , aktiva strömkällor ) och negativ återkoppling [188] . Blumleins två viktigaste uppfinningar går tillbaka till strömbegränsningsprincipen - strömbrytaren på differentialsteget och katodföljaren [188] .
En typisk "byggsten" av Blumleins tidiga uppfinningar var transformatorer , mer exakt, ömsesidigt kopplade induktorer [189] . Eftersom huvudfaktorn som bestämmer reaktansen för varje lindning mot växelström är den ömsesidiga induktionen som är gemensam för alla lindningar , kan den relativa noggrannheten för att matcha lindningsresistanserna vara mycket hög [189] . Redan under de första Blumlein-broarna på 1920 -talet översteg inte obalansen i motstånden för de två armarna på bron en miljondel , medan den noggrannhet som uppnåddes i laboratoriet lätt och stabilt återskapades i serieprodukter [189] . Transformatorbroprincipen användes i åtminstone nio av Blumleins patenterade uppfinningar, inklusive den kapacitiva höjdmätaren [189] , som blev en källa till kontroverser på 1970 -talet .
Erfarenhet av vakuumrör kom till Blumlein efter hand. På 1920-talet användes rör uteslutande för att generera och förstärka harmoniska svängningar , vanligtvis i ett smalt band av frekvenser ; bruket att använda lampor för att manipulera pulsformen (vilket var absolut nödvändigt för tv) existerade ännu inte [6] . Med tiden, i mitten av 1930-talet, utvecklade Blumlein sin egen "handstil" i kretsar, baserad på en liten arsenal av typiska noder [180] . Transformatorerna och induktorerna på 1920-talet kompletterades med återkopplingskretsar , katodföljare, fördröjningslinjer och konstantimpedans RC-LC-kretsar [180] .
Blumleins politiska åsikter är inte kända med säkerhet. Under generalstrejken 1926 tog han och ett antal av hans kollegor frivilligt tjänst vid järnvägskommunikationscentraler som övergavs av strejkoperatörerna [190] . När han återvände till laboratoriet, var Blumlein i en triumf: hans hjälp till ledningen av järnvägen belönades generöst med lukrativa kontrakt med Western Electric [190] .
1930 träffade Blumlein Doreen Lane, en lärare vid den privata skolan där Blumleins brorsöner hade studerat och där han en gång hade studerat [191] [192] . 22 april 1933 gifte sig Blumlein och Doreen ; deras första son dog i spädbarnsåldern, men Simon och David, födda 1936 och 1938, överlevde [193] . Efter att ha tagit 1933 formellt den tredje, men i själva verket - den andra platsen i den tekniska förvaltningen av EMI [komm. 21] , försåg Blumlein sin fru och sina barn med en bekväm levnadsstandard [194] . Doreen gjorde alla hushållssysslor; hennes man var helt beroende av henne i vardagliga hushållsärenden [195] .
Utomstående observatörer ansåg att Blumleins var ett exemplariskt par, men enligt Doreens memoarer var hennes man en svår, oförutsägbar person med lätthet för små konflikter [196] . Schoenberg, som med rätta trodde att Doreen hade en gynnsam effekt på den impulsiva Blumlein, tog hand om henne på sitt eget sätt och hjälpte paret att upprätthålla fred i familjen [196] [197] . Trots officiella och familjeförpliktelser förblev Blumlein en aktiv idrottsman, flygare och racerbilsförare även efter bröllopet [198] . Han, enligt Doreens memoarer, var fullt medveten om möjligheten av en oavsiktlig död och ansåg att hans vistelse på jorden bara var ett tillfälligt stopp: "And then I will leave ... like an extinguished candle" ( engelska I shall be gone like a blåst ljus ) [154] .
Blumleins vetenskapliga och tekniska arv är koncentrerat i många interna, icke-offentliga PM och manuskript och i 128 brittiska patent [172] . Några av dem - i synnerhet patent nr 394325 "Förbättringar av system för sändning, inspelning och återgivning av ljud" - är i själva verket grundläggande vetenskapliga och tillämpade verk [74] [200] . Toppen av produktivitet föll på "tv"-åren 1934-1937 [115] ; det var under denna period som Blumlein publicerade sina viktigaste kretsdesigner .
I brittisk populärlitteratur kallas Blumlein uppfinnaren av de grundläggande, grundläggande kretsenheterna - katodföljaren , differentialsteget och den negativa återkopplingsslingförstärkaren [ 201] [202] . Faktum är att dessa noder, liksom stereofonins principer, utvecklades samtidigt av många designers ; Frågan om absolut prioritet är ofta olöst. Blumlein var utan tvekan den enda uppfinnaren av fördröjningslinjen uppkallad efter honom [203] och den ultralinjära kaskaden [204] — dessa hans verk saknade motstycke. Vid den andra ytterligheten är differentialstadiet - Blumlein föreslog bara en av dess tidiga konfigurationer; systemet som är bekant idag och principerna för dess funktion utvecklades senare av andra uppfinnare [205] .
En kort historik om elektronik i presentationen av amerikanska läroböcker säger att i augusti 1927 hade den tjugonioårige Bell Labs -ingenjören Harold Black en insikt [206] . Black, som hade försökt i flera år att minska den harmoniska distorsionen av rörförstärkare på transkontinentala telefonlinjer , insåg plötsligt att en negativ återkopplingsslinga (NFL) kunde lösa problemet - om självexciteringen av förstärkaren som täcks av den kunde vara undviks [206] [207] . Trots det faktum att Black bekräftade sin gissning experimentellt, mötte företagets ledning henne initialt med fientlighet och tillät att idén offentliggjordes först i januari 1934 [208] ; följande år, 1935, erkände US Patent Office dess lönsamhet [209] . Teorin och metodiken för att beräkna förstärkare med återkoppling, enligt samma legend, sammanställdes 1927-1940 av Black, Bode och Nyquist [210] . I verkligheten hade svart inte den matematiska bakgrund som krävs för detta [211] . Nyquist [212] formulerade stabilitetskriteriet för en förstärkare med återkoppling 1931 , och sedan generaliserade Bode Nyquists lösning till godtyckliga elektriska kretsar [213] [214] . 1936-1938 utvecklade Bernard Tellegen och Fred Terman [215] teorin och kretsen för förstärkare med återkoppling .
Läroböcker är tysta om det faktum att Philips redan 1928 patenterade designen av en högkvalitativ lågfrekvensförstärkare (VLF) med spänningsåterkoppling [216] . 1932 började Blumlein bygga en patentfri analog; Sättet att kringgå Philips patent var att ersätta spänning CNF med ström CNF [216] . I ett memo daterat den 19 juli 1932, listade Blumlein och Clarke de viktigaste fördelarna med att tillämpa FOS: minskad utgångsimpedans, minskad icke-linjär distorsion och ökad maximal uteffekt [216] . Men i en patentansökan som lämnades in ett år senare, övervägde medförfattarna endast minskningen av utgångsimpedansen, och utelämnade andra fördelar med införandet av FOS [207] . Blumlein-Clark ULF massproducerades aldrig och dess design publicerades inte. Blumleins arbete med teorin och praktiken av FOS förblev EMI:s egen hemlighet, medan själva återkopplingen blev Blumleins favoritkretsteknik och utgjorde grunden för hans senare uppfinningar - differentialsteget, det ultralinjära steget och Miller - integratorn [217] .
Prioriteten i uppfinningen och användningen av katodföljaren tillhör amerikanen Anthony Winter [218] . 1925 patenterade och satte Winter den ursprungliga mottagaren för direktförstärkning i produktion , där strömförstärkningen tilldelades katodföljaren och spänningsförstärkningen tilldelade mellanstegstransformatorn [ 218] . Under de följande tio åren användes repeatern sporadiskt, och teorin om dess verkan var i sin linda [218] .
Blumlein banade väg för användningen av en triodkatodföljare i en ljudfrekvensförstärkare från 1932 [217] , och använde därefter i stor utsträckning repeterare i utvecklingen av mätinstrument [219] och i konstruktionen av Londons tv-hub [220] . I en översiktsartikel från 1938 om TV-centret Alexandra Palace, listade Blumleins student och medförfattare Cecil Brown fyra huvudsakliga tillämpningar för repeaters i tv: videoförstärkares ingångssteg med extra hög ingångsimpedans [221] , långlinjedrivrutiner , kapacitiv belastning drivenheter och stabilisatorer spänning [222] .
Den teoretiska motiveringen för driften av repeatern angavs först i ett internt memo från Blumlein och Clark den 19 juli 1932 [216] och publicerades först 1934 i en patentansökan, inkorporerad i det brittiska patentet 448421 [217] . Patentet, som öppnade för världen ett effektivt sätt att undertrycka den oönskade verkan av parasitiska kapacitanser hos signalkällor och mängder av förstärkningssteg, är ett av Blumleins största, grundläggande verk [223] . Själva konceptet med en katodföljare tillämpades först i patentansökningar av Blumlein och Eric White, daterade 1936 respektive 1937 [218] . Blumlein patenterade pentodkatodföljarkretsen [224] , och hans student White patenterade den ursprungliga push-pull- följarkretsen, som fick namnet White's follower .
Differentialkaskaden på trioder kom in i praktiken hos ingenjörer som utvecklade elektrofysiologiska medicinska anordningar [komm. 23] , redan i början av 1930-talet [226] . 1936 patenterade Blumlein sin egen design av ett differentialsteg för att förstärka bredbandspuls- och videosignaler [226] [227] [komm. 24] . Förspänningskretsen han valde gav bättre avslag i common-mode än tidigare konstruktioner ; en liknande lösning för medicinsk utrustning, oberoende av Blumlein, föreslogs av Franklin Offner 1937 [226] . Sedan föreslog Otto Schmitt en krets optimerad för drift med en fasväxelriktare [226] , och först i mars 1938 publicerade Jan-Friedrich Tönnies den klassiska konfigurationen av en differentialkaskad med en bipolär matning som är bekant idag [228] . På grund av det ökade motståndet hos katodkretsen, som faktiskt förvandlades till en strömkälla , ökade med tiotals gånger , har undertryckningen av common mode-signalen förbättrats avsevärt; i de senare kretsarna på 1940-talet, med en aktiv strömkälla på pentoden , nådde den ett praktiskt maximum [225] . Den första fullständiga teorin och principerna för beräkning av differentialkaskader publicerades av Otto Schmitt 1941 [229] . Efter andra världskriget kallade amerikanska författare både Schmitt och Offner (men inte Tönnies) "fadern" till differentialkaskaden, medan brittiska författare kallade Blumlein [230] .
Man kan bara gissa hur Blumlein själv skulle lösa problemen med datorteknik [231] , men det var hans lösning som användes aktivt i tidiga brittiska datorer. Den katodkopplade logiken hos EDSAC -datorn gick direkt till Blumleins differentialsteg [232] ; dess kretsflexibilitet och utmärkta överbelastningsegenskaper gjorde att EDSAC-designers klarade sig utan ytterligare växelriktare [233] . 1948 tillämpade Blumleins student Ted Newman Blumleins kretsar på ACE -datorn [234] [235] . Britterna övergav amerikanska ENIAC :s besvärliga, föråldrade kretsar ; huvudnoden för den aritmetiska logiska enheten ACE var en tvåstegs differentialnyckel på tre dubbla trioder med direkta anslutningar [236] . I slutet av 1950-talet ersattes katodkopplad logik av dess transistormotsvarighet , emitterkopplad logik [237] [204] ; senare uppträdde källkopplad logik baserad på galliumarsenid- FET , och under 2000-talet tillämpas samma principer i lågbrusström CMOS - logik designad för användning i precisions digital-till-analoga kretsar [238] .
Miller-effekten - en ökning av den ekvivalenta ingångskapacitansen för ett förstärkarsteg med en rent resistiv belastning - har varit känd sedan 1919 [239] . Anledningen till detta fenomen var återkopplingen genom triodens parasitiska kapacitans, och resultatet var ett fall i frekvenssvaret för kaskaden vid frekvenser över flera hundra kHz [240] . I mitten av 1930-talet var Blumlein, som redan hade bemästrat praktiken att tillämpa FOS, den första som gissade att använda Miller-effekten medvetet, för att bygga aktiva integratörer [240] . I passiva integratorer baserade på RC-kretsar var det tillåtna utspänningsområdet begränsat till ett värde som inte översteg en bråkdel av inspänningen; i den aktiva kretsen begränsades den endast av matningsspänningen [240] . För att förvandla förstärkarsteget till en integrator räckte det att ansluta tidsinställningskapacitansen mellan anoden och triodens rutnät, parallellt med genomströmningskapacitansen, och tidsinställningsmotståndet mellan ingången på integrator och nätet [240] . Moderna integratörer baserade på operationsförstärkare (op-amps) och frekvenskorrigeringskretsar inuti själva op-amparna är byggda på samma princip [240] .
Integratorn är väl lämpad för att bygga avslappningssågtandsspänningsgeneratorer för horisontell och vertikal skanning [241] . Blumlein patenterade det första sådana schemat - en vertikal svepgenerator på en integrator - 1936 [220] ; 1942, två dagar före sin död, lämnade han in en patentansökan för uppfinningen av själva integratören, innehållande en detaljerad analys av kretsen [241] . Generatorer byggda på dess bas blev grundenheterna i tidiga radarstationer, och efter andra världskriget användes flitigt i analoga datorer [241] . På initiativ av Blumlein själv fick hans uppfinning i den angloamerikanska litteraturen namnet på Miller - integratören ( eng. Miller-integrator ); Marcus Scroggies kampanj för att byta namn på Blumlein- integratören misslyckades [ komm . 25] .
I den engelsktalande miljön har många begrepp bevarats, uppkallade efter uppfinnaren: en pulsgenerator på fördröjningslinjer ( eng. Blumlein Line ), i rysk litteratur är det också helt enkelt "Blumlein" eller "Blumlein" [1 ] ; stereomikrofon ( Eng. Blumlein-mikrofonteknik, Blumlein-par ), frekvenssvar för mekanisk inspelning ( Eng. Blumlein 250 ), videosignalformat ( Eng. Blumlein-vågform ). I den professionella gemenskapen av brittiska och amerikanska elektronikingenjörer kallades och fortsätter att kallas Blumlein ett geni [243] [202] [244] [245] [201] [246] , men inom populärlitteratur och journalistik framträder Blumlein uteslutande som "uppfinnaren av stereoljud." Blumlein var aldrig känd för allmänheten; varken hemma eller utomlands fick han del av det erkännande som gick till hans samtida Zworykin , Fletcher eller Turing [247] .
Den mest uppenbara anledningen till detta var hemlighetsmakeriet kring Blumleins militärt tillämpade arbete och omständigheterna kring hans död [247] . Avklassificering av krigstidsdokument kunde börja efter trettio år, i början av 1970-talet, men vid denna tidpunkt var många av dem för alltid förlorade [247] . Telekommunikationsinstitutet var "anmärkningsvärt" för sitt ytliga förhållningssätt till arkivering , särskilt när det gäller arbetet av tredjepartsentreprenörer och konsulter [247] . EMI, å andra sidan, samlade noggrant in och lagrade interna register. Men efter regeln som fastställts av Schoenberg [171] höll företaget sina arkiv i lås och lås, publicerade inte historiska dokument och fonogram, tillät inte historiker att gå in i arkiven och förklarade inte orsakerna till detta [248] . Blumleins unika stereoljudinspelningsstudio förstördes fullständigt under nästa "anti-kris"-kampanj [248] .
Blumlein kunde inte berätta för framtida generationer om sig själv, men de anställda vid Institutet för långdistanskommunikation, som gjorde lysande karriärer efter kriget, utnyttjade denna möjlighet till fullo. Tuffy Bowen [249] , Bernard Lovell [144] , Albert Roe [249] , Robert Watson-Watt [249] och deras kollegor visade sig inte bara vara framgångsrika vetenskapsmän och administratörer, utan också aktiva publicister. Villigt eller omedvetet beskrev de i sina memoarer i första hand institutets verksamhet och höll tyst om bidrag från tredjepartsentreprenörer och konsulter [250] . Så redan 1945 [komm. 26] fanns det en systematisk fördom i brittisk journalistik som motverkade minnet av Blumlein [250] .
Den 1 juni 1977, på trettiofemårsdagen av katastrofen, dök en typisk plakett upp på Blumleins hem i London [252] . Alan Hodgkins [253] tal om Blumlein vid öppningsceremonin katalyserade den offentliga debatten om 1942 års katastrof [254] . Tidskrifter publicerade memoarer och biografiska skisser om Blumlein och hans kamrater, men omständigheterna kring deras död förblev en statshemlighet i nästan två decennier [255] . 1981 lanserade Barry Fox en kampanj för omedelbar utgivning av Blumleins stereoinspelningar, som förvarades i EMI:s lager [256] . Åtminstone borde arkivfilmer ha flyttats från en brandfarlig, kortlivad nitrocellulosabas till en säker triacetat [256] . Ett år senare gick EMI med på att låta återställare komma in i arkiven; den första slutna visningen av de återställda banden ägde rum först 1992 [256] .
Två detaljerade, men långt ifrån fullständiga, biografier om Blumlein kom ut först i slutet av 1900-talet. Den första biografen, ingenjören Basil Benzimra, började samla material 1967, men slutade arbeta några år senare av hälsoskäl [248] . 1972 tog Francis Paul Thomson , en bankir och veteran specialstyrkor257, rollen som biograf . National Institute of Electrical Engineers (IEE) och sedan Royal Society [258] sanktionerade Thomsons arbete genom att utse honom till Blumleins officiella biograf. En annan biograf, Russell Burns, som började samla material samma 1972, gav vika för Thomson och inskränkte hans forskning [257] . Thomsons mycket publicerade bok skrevs aldrig. 1992, under påtryckningar från allmänheten [259] , avstängde IEE Thomson från att skriva en biografi och krävde att allt ackumulerat material skulle göras tillgängligt för allmänheten [260] . Så blev det inte; Thomson försvann bokstavligen [260] . Han dog 1998 utan att publicera något om Blumlein; hans arkiv, om det verkligen fanns, var för alltid förlorat [260] [261] . Burns, som återupptog sin biografi med IEE-godkännande, publicerade sin bok 2000; ett år tidigare dök en annan biografi om Blumlein, skriven av Robert Alexander, upp . Vid denna tidpunkt hade de flesta av Blumleins samtida redan dött; författarna var tvungna att inte lita så mycket på ögonvittnesskildringar som på arkivmaterial [172] [261] . Särskilt Alexanders bok var överbelastad med teknisk analys av patent på bekostnad av berättelsens koherens och logik [261] .
2017 tilldelade National Academy of Recording Arts and Sciences Blumlein en postum "Technical Grammy " för hans uppfinning av stereoinspelning . Sedan, i februari 2017, tillkännagav EMI:s efterträdare, Universal Music Group , planer på att göra en långfilm om Blumlein [264] .
Ordböcker och uppslagsverk | ||||
---|---|---|---|---|
Släktforskning och nekropol | ||||
|