и шумной. Начиная с 1950-х годов, гитаристы стали замечать новый интригующий вид звука. Перегружая усилитель, они создавали слой шума поверх нот, издаваемых при ударах по струнам гитары. Технически говоря, это был звук неисправности усилителя, искажающий звучание. Такие искажения присутствуют на нескольких первых записях рок-н-ролла. Стоит заметить, что искажённый звук, в наше время называемый фуззом, возник лишь в шестидесятых годах, когда на рынке появились коммерческие усилители, а также музыканты, такие как Кит Ричардс из Rolling Stones. Именно они впервые сыграли легендарные фузз эффекты (начальные ноты «(I Can't Get No) Satisfaction»).
Восковая фигура Джими Хендрикса, Музей мадам Тюссо, Лондон.
Аналогичная картина сложилась и с фидбэком – скрипучим звуком, возникающим, когда усилительные колонки и микрофоны находятся в одном физическом пространстве. В конце 1960-х годов такие музыканты как Джими Хендрикс создали новый звук. Они использовали вибрацию гитарных струн, микрофонные звукосниматели и динамики, основываясь на сложном и непредсказуемом взаимодействии этих трёх технологий.
Глубокое «видение» звука
Бывает и так, что инновации приходят благодаря использованию новых технологий совершенно неожиданным образом. С самого начала история звуковых технологий всегда была связана с расширением диапазона и интенсивности наших голосов и ушей. Но самый неожиданный поворот произошёл всего столетие назад, когда люди впервые осознали, что звук может быть использован для чего-то другого: звук мог помочь видеть!
С древних времён маяки строились для того, чтобы сигнализировать морякам о наличии опасной береговой линии. Вот только маяки плохо работают именно тогда, когда они больше всего нужны: в штормовую погоду, когда излучаемый ими свет скрыт за завесой тумана и дождя. Многие маяки использовали в качестве дополнительного сигнала колокола, вот только рёв моря мог заглушить и их. Оказалось, звуковые волны обладают интригующим физическим свойством: под водой они распространяются в четыре раза быстрее, чем по воздуху, и подводные звуковые волны практически не нарушаются звуковым хаосом, происходящим над уровнем моря.
В 1901 году компания из Бостона под названием Submarine Signal Company (SSC) начала производство системы средств связи, основанной на гидроакустике. В их системе подводные колокола звонили через равные промежутки времени и принимались «гидрофонами» – микрофонами, специально разработанными для подводного приёма. SSC установила более сотни станций по всему миру в особенно опасных гаванях или каналах. Хотя это была гениальная система, но даже она имела свои ограничения. Во-первых, она работала только в тех местах, где SSC установила предупреждающие колокола. И она была совершенно бесполезна для обнаружения менее предсказуемых опасностей, таких как другие корабли или айсберги.
Угроза, которую представляют айсберги для морских путешествий, стала главной новостью 15 апреля 1912 года, когда роскошный лайнер «Титаник» столкнулся с одним из них и затонул в Северной Атлантике. Всего за несколько дней до катастрофы канадский изобретатель Реджинельд Фессенден посетил офис SSC, чтобы ознакомиться с новейшими технологиями подводной сигнализации. Фессенден являлся пионером беспроводной радиосвязи. Он отвечал как за первую радиопередачу человеческой речи, так и за первую трансатлантическую двустороннюю радиопередачу посредством азбуки Морзе. SSC попросили Фессендена разработать лучшую гидрофонную систему, отсекающую фоновый шум подводной акустики. Когда всего через четыре дня после визита в SSC стало известно о страшном кораблекрушении, Фессенден был потрясён не меньше, чем весь остальной мир. Однако, в отличие от остальных, у него появилась идея, как предотвратить подобные трагедии в будущем.
Внимание! Айсберг! Или шпионская подлодка! Или рыба!
Фессенден изобрёл устройство, генерирующее собственные звуки и слушающее эхо, возникающее при отражении звуков от объектов в воде (подобно тому, как дельфины используют эхолокацию, чтобы ориентироваться в океане). Осциллятор Фессендена можно было использовать на кораблях и обнаруживать объекты на расстоянии до двух миль (3 км). Он настроил его так, чтобы игнорировать любые фоновые шумы водной среды. Его устройство стало одновременно системой для передачи и приёма телеграфных сообщений, а также первым в мире функциональным гидролокатором.
Всего через год после того, как Фессенден закончил свой первый рабочий прототип, началась Первая мировая война. Немецкие подводные лодки, курсировавшие в Северной Атлантике, представляли большую угрозу, чем айсберги. Однако на тот момент Соединенные Штаты всё ещё были в двух годах от вступления в войну. Руководители компании Submarine Signal Company, столкнувшись с финансовым риском разработки двух революционных новых технологий (водной телеграфии и гидролокатора), решили создать и выпустить на рынок осциллятор только как устройство для прослушивания.
Фессенден пытался убедить британский Королевский флот инвестировать в осциллятор, но его мольбы в конечном итоге были проигнорированы. К концу Первой мировой войны в 1918 году подводные лодки стали причиной гибели десяти тысяч человек. Самым ценным оборонительным оружием могла бы стать простая звуковая волна, отражающаяся от корпуса атакующей лодки, как и предлагал Фессенден. Однако гидролокатор не стал стандартным компонентом военно-морской обороны до Второй мировой войны.
Во второй половине двадцатого века принципы эхолокации применялись не только для обнаружения айсбергов и подводных лодок. Рыболовные суда использовали вариации осциллятора Фессендена для обнаружения и отслеживания рыбы. Учёные использовали гидролокатор для исследования великих тайн океанов, открывая скрытые ландшафты, природные ресурсы и линии разломов земной коры.
Обломки «Титаника». В 1985 году группа американских и французских исследователей использовала гидролокатор (о котором мечтал фессенден, когда «Титаник» затонул), чтобы обнаружить корабль в Атлантике на глубине 12 тысяч футов (3658 м).
Инновация фессендена оказала влияние и на медицину. Ультразвуковые приборы используют высокочастотные звуковые волны для получения внутренних изображений человеческого тела. Эти изображения представляют собой ценную информацию с точки зрения медицинской диагностики и лечения. Ультразвук произвёл революцию в дородовом наблюдении, и он регулярно спасает современных детей и их матерей от осложнений, которые менее века назад были бы смертельными.
Удивительно думать о том, сколько достижений в различных областях обязаны своим появлением нашим усилиям по воспроизведению звуковых волн: голоса, новые политические движения, новые способы защиты кораблей, новые медиаплатформы, новые способы сохранения здоровья детей. Звукозапись стала частью нашей сущности.
Космический корабль «Вояджер» приближается к планете Юпитер, 3D визуализация.
Когда в 1977 году мы запустили космический зонд «Вояджер», одним из главных предметов на его борту стал позолоченный диск фонографа. Таким образом мы хотели представить человечество и сделать подарок неизвестным цивилизациям. «Вояджер-1» покинул Солнечную систему в 2013 году, став первым созданным человеком объектом, который отправился в межзвёздное пространство. Пройдёт примерно сорок тысяч лет, прежде чем он столкнётся с другой планетарной системой. Но когда это произойдёт, он будет нести в себе звук человеческого голоса, говорящего «привет».
Чистота
Утром, заходя в ванную, вы умываетесь и чистите зубы, даже не задумываясь о том, куда потом уходит грязная вода. Но если вы оглянетесь на полтора века назад, вы увидите, что санитарные условия были совсем другими. Пить водопроводную воду было опасно для жизни. Если вы жили в городе, то улицы перед вашей дверью были почти по колено завалены отходами; вокруг бродили свиньи, поедая объедки. Жизнь в городской Америке в середине 1800-х годов была поистине грязной. И самым грязным местом из всех был Чикаго.
В девятнадцатом веке, благодаря своей центральной роли в качестве узла для транспортировки пшеницы и мяса с Великих равнин в прибрежные города, Чикаго пережил огромный скачок в развитии. Но одно оставалось неизменным: его рельеф. Большинство городов имели уклон, ведущий вниз к рекам или гаваням. Чикаго же, благодаря наследию ледника, сползшего тысячи лет назад, обладал рельефом гладильной доски. Плоский рельеф считался огромной проблемой, учитывая, что гравитационный дренаж являлся ключевым элементом городских канализационных систем. Воде в Чикаго некуда было деваться, и сильные летние ливни в считанные минуты превращали город в болото. Чикагцы прокладывали деревянные дороги над грязью, но всякий раз, когда доска прогибалась, мокрая земля сочилась сквозь неё.
Смертельно опасная грязь
Быстрый рост города на Среднем Западе создал проблемы с жильём и транспортом, однако наибольшие трудности возникли из-за чего-то более скатологического: когда в город въезжает почти сто тысяч новых жителей, они производят много экскрементов. В Чикаго, конечно, приходилось иметь дело и с отходами жизнедеятельности животных – лошадей на улицах, свиней и крупного рогатого скота, ожидавших забоя на скотных дворах. Эта грязь была не просто неприятна для глаз и носа; она была смертельно опасна. В 1850-х годах регулярно вспыхивали эпидемии, как и в других многолюдных городах США и всего мира.
В то время связь между отходами и болезнями оставалась не до конца понятной. Многие городские власти придерживались теории «миазмов». Они считали, что миазмы, или загрязнённый воздух с ужасными зловониями, распространяли эпидемии: холеру или дизентерию, вызывающую тяжёлую диарею. Медсестра-новатор и защитница здоровья Флоренс Найтингейл заявила, что «первое правило ухода за больными – держать воздух внутри помещения таким же чистым, как и снаружи». Истинный путь передачи – невидимые бактерии, распространяющиеся через фекалии, – не был широко известен и принят ещё десятилетие.