现代刻板印象之父Alan Blumlein的回响
Alan Blumlein负责现代立体声和先进的二战雷达,彻底改变了声音工程。2022年6月27日,作者:Biljana Ognenova
如果说有一个职业领域可以概括艾伦·布鲁姆莱因的天才,那就是声音工程。Alan Dower Blumlein从七岁起就一直是一个解决问题的人,据说当时他已经修好了父亲的门铃。
艾伦·道勒·布鲁姆莱因的肖像。图片由Alan Blumlein提供
布鲁姆莱因1903年出生于伦敦汉普斯特德,1923年以一级荣誉获得理学学士学位。1934年至1941年,他作为中央研究实验室(CRL)的高级音响工程师在EMI工作,这是他最著名的工作成果。在EMI之前,Blumlein已经有了令人羡慕的发明记录,包括在长途模拟电话中改善串扰和避免损失。
Blumlein一生拥有许多头衔:多产的发明家、不屈不挠的工人和战争英雄。在13年的时间里,他对音频工程、电视和广播的贡献涉及128项专利。
Blumlein技术:不同步胶片的产物
在和平时期,Blumlein对生活中美好事物背后的工程感兴趣。
我们今天在电影院享受到的清脆音质是Blumlein对电影放映的不满的结果,在电影放映中,声音和演员在屏幕上的动作不一致。这一事件标志着Blumlein技术的概念,该技术至今仍被用作人类听觉的最佳复制品。
Blumlein也重新思考了“立体声”的概念。他没有把两个扬声器看作是人类耳朵的模拟物,而是用声音的方向性演奏。因此,Blumlein技术产生了复杂、逼真的管弦乐表演,并提高了录音质量。
Blumlein设计长尾对电路
Blumlein还因其发明的长尾对(LTP)电路而被人们铭记,该电路也称为差分电路——一种由两个双极晶体管构成的差分放大器。1936年专利注册时,它是用晶体管的前身真空管建造的。
Blumlein的长尾对电路。图片由Wikimedia Commons提供
差分电子放大器将两个输入之间的电压差乘以某个恒定因子Ad,即差分增益。Blumlein LTP电路由两个输入和一个输出构成,产生的输出电压与反相和非反相输入信号之间的差成比例。这个电路使用叠加的计算原理。
长尾对电路是Pilot ACE测试模型中使用的早期电子和计算的一个重要里程碑。
1950年为测试目的而建造的早期飞行员ACE模型。图片由计算机历史提供
模拟的早期支持者
黑胶倡导者认为,经典模拟音频的高保真度听起来比数字压缩文件更好,这要感谢Blumlein。这位音响工程师在一个大型模型上演示了反向兼容立体声录音的概念,该模型有两个彼此成直角的针头。
当在特定切割的单个凹槽中移动时,单个指针通过向左和向右移动在单声道唱片上产生声音。当在立体声唱片上播放时,第二个指针也通过对角移动到第一个指针来发挥作用,从两个音频通道捕获音频信号,从而更好地发出立体声。
尽管它在1933年获得了专利,但双耳(立体声)录音技术至今仍在音乐工作室中存在。
Blumlein麦克风配置
Blumlein一直专注于改进声音工程,他还开发了自己独特的麦克风配置。Blumlein最初是作为多麦克风配置开发的,现在它的原始麦克风定位已经发展到可以通过由两对八字形匹配带组成的单个麦克风阵列来实现的地步。
Blumlein立体声麦克风技术。图片(已修改)由Iainf提供[CC BY-SA 3.0]
通过将两个偶极麦克风以90度角放置,Blumlein麦克风配置可以捕捉到房间各个角落的声音。(偶极麦克风对从正面和背面返回的声音很敏感。)结果是一个真实的录音,类似于原始表演,并提供了中心表演者的宽空间音调。
Blumlein在第二次世界大战中设计H2S雷达
由于Blumlein在第二次世界大战期间为英国皇家空军(RAF)H2S雷达系统所做工作的秘密性质,他在该领域的努力不如他的音频工程天才那样得到认可。H2S的首字母缩写充满了神秘色彩。最有可能(尽管未经证实)的含义是“坡度高度”。
H2S雷达是一种地面扫描系统,改进了英国皇家空军早期使用的无线电导航系统:“Gee”和“Oboe”。据说H2S可以在夜间和恶劣天气条件下更好地识别地标。这提高了轰炸机更高精度打击地面目标的能力。
第二次世界大战中飞行的H2S雷达探测装置。图片由Elektrik Fanne提供[CC BY-SA 4.0]
为了了解这项技术,德国飞行员捕获了其中一架轰炸机,深入了解了雷达拦截系统、扫描天线和绘制德国地标的9.1厘米S波段腔磁控管。
Blumlein留下了一笔丰厚的遗产
Blumlein在机载H2S雷达方面的工作帮助盟军结束了第二次世界大战。遗憾的是,这一战时贡献让Alan Blumlein、他的EMI工程师同事和英国皇家空军机组人员付出了生命的代价。1942年,在当时未公开的H2S雷达技术的最后一次试飞中,10名乘客在飞机失事中丧生,他们就是其中之一。
这位英国电气工程师因其开创性的发明而被追授格莱美技术奖。作为早该获得的荣誉的象征,英国皇家空军的德福大楼以他的名字命名。