Текст книги "В поисках потерянного звука. Экспериментальная звуковая культура России и СССР первой половины ХХ века"

2.7. Электронный гармониум

В то время как Арсений Авраамов, Павел Лейберг и другие исследователи занимались проблемами гармонии микротоновой музыки, Льва Термена интересовала психоакустическая природа восприятия сложных музыкальных интервалов, а также проблемы пространственного восприятия звука.

В конце 1920-х в Нью-Йорке и в 1960-х в Москве Термен построил несколько экспериментальных гармониумов. «Для работ, связанных с интонационными особенностями хорового исполнения, правильностью интонации солистов, разлива голосов и различных мелодических и гармонических уклонений от темперированного строя, в лаборатории акустики и звукозаписи изготовлен электронный гармониум на 3 октавы в точном темперированном строе, соответствующем ноте ЛЯ 435 герц, применяемом при хоровом исполнении»[154]154
  Гармониум для работы с хором. Отчет Л. С. Термена. ТЕМА З-П, 1964. Архив лаборатории музыкальной акустики Московской консерватории.


[Закрыть].

Гармониум, сконструированный Терменом в США для Джерри Варбурга в 1928–1929 годах. Буклет концерта «Leon Theremin. Recital of Ether-Wave and Electrical Music». 25 апреля 1930

Другой электронный гармониум, сконструированный Терменом в США в 1928–1929 годах для Джерри Варбурга, повторенный в Московской консерватории в 1965 году, был предназначен для исследования восприятия человеком комплексов пространственно распределенных тонов, имеющих произвольные частоты и сложные интервальные соотношения.

В соответствии с отчетом Термена, «Многоголосный электронный гармониум выполнен на радиоламповых генераторах в режиме, обеспечивающем стабильность частот до 2-х центов. Имеет диапазон 2 октавы. Каждый звук имеет регулировку высоты в пределах – 50 центов, которая устанавливается по шкалам для точного отсчета в центах высоты звучания. Каждый звук подается через отдельный усилитель и репродуктор, чтобы смешивание и взаимное положение колебаний отдельных частот происходило только акустически, а не в электрических цепях. Таким образом, имеется 26 отдельных, независимых генераторно-усилительных каналов с 26 динамиками.

Прецизионный многоголосный электроинструмент для исследования мелодической и гармонической интонаций. 1965. Коллекция А. И. Смирнова

С помощью этого гармониума производятся исследования по вопросам интонирования при мелодическом и гармоническом звучании по вопросам различных систем темперации и натуральных строев различных структур, а также по зональным закономерностям слухового восприятия»[155]155
  Прецизионный многоголосный электроинструмент для исследования мелодической и гармонической интонаций. Отчет Л. С. Термена. ТЕМА З-П, 1965. Архив лаборатории музыкальной акустики Московской консерватории.


[Закрыть].

Поскольку в этом инструменте каждая из 26 клавиш клавиатуры не только имеет свой генератор, допускающий независимую настройку частоты, но и снабжена собственным громкоговорителем, слуховой образ созвучия формируется непосредственно в мозгу слушателя. Любые слышимые биения и призвуки имеют в этом случае чисто психоакустическую природу, являясь результатом интерпретации мозгом совокупности чистых тонов. В Московской консерватории в течение многих лет такие инструменты использовали для обучения дирижеров-хоровиков и вокалистов.

2.8. Ритмикон. Электрификация ритма

В 1930 году американский композитор и теоретик Генри Кауэлл заказал Термену новый инструмент – первую в мире ритм-машину, получившую название «ритмикон». Проект был поддержан композитором Чарльзом Айвзом, выступившим в роли инвестора, и реализован при участии композитора Иосифа Шиллингера[156]156
  Иосиф Шиллингер – композитор, теоретик и педагог, эмигрировавший в США из России в 1928 году. Создатель системы композиции Шиллингера, а также фундаментального труда «Математические основы искусств». Учитель композиции таких выдающихся американских композиторов, как Гленн Миллер, Джордж Гершвин, Бенни Гудмен, Томми Дорси, Эрл Браун и др., широко использовавших систему Шиллингера в своей композиторской практике.


[Закрыть].

В 1929 году Кауэлл включил в третью часть своего Концерта для фортепьяно с оркестром пассаж, который объединил ритмы на три, четыре, шесть, восемь, двенадцать и шестнадцать. Эта часть называлась «Counter Rhythm», и исполнить ее, пользуясь традиционными акустическими средствами, не мог в то время ни один живой исполнитель. Кауэлл мечтал об инструменте, способном автоматизировать процесс исполнения сложных полиритмов. Размышляя о новой науке «ритмической гармонии» и проводя параллель со звуковысотной организацией полифонической музыки, Кауэлл ввел понятие «ритмический диссонанс» и предложил проект инструмента, производящего полиритмы, строящиеся по правилам гармонического ряда обертонов.

В 1930 году композитор и дирижер Николас Слонимски[157]157
  Николай Леонидович Слонимский – композитор и дирижер, эмигрировал в США из России в 1923 году.


[Закрыть] знакомит Кауэлла с Львом Терменом, который берется за разработку аппарата и в конце 1931 года строит свой ритмикон, первый показ которого состоялся 19 января 1932 года в Новой школе социальных исследований в Нью-Йорке, где Генри Кауэлл отвечал за планирование музыкальных программ.

Впоследствии в одном из своих докладов Термен рассуждал: «…если сочетание двух тонов в соотношении 3/5, что является большой секстой, легко воспринимается современным музыкальным ухом, то ритмическое сочетание 3/5 воспринимается и воспроизводится с гораздо большим трудом. Стоковский, например, говорил с гордостью, что он может продирижировать одной рукой на три, а другой – на пять, а Тосканини не может <…> Принятые ритмические соотношения – это соотношения двойки и тройки: в целой четыре четверти, в четверти две восьмые, в восьмой две шестнадцатые и т. д. или: в четверти имеется три восьмые, в восьмой – три шестнадцатые и т. д. Но нужно проводить эксперименты по освоению и других соотношений. <…>

Иосиф Шиллингер за ритмиконом первой версии. США. 1932. Воспроизводится по изданию: Glinsky A. Theremin. Ether Music and Espionage. Univercity of Illinois Press, 2000

Инструмент Ритмикон был создан для того, чтобы помочь в освоении сложных ритмических соотношений, приучить к ним музыкально-ритмический слух…»[158]158
  Ритмический экспериментальный музыкальный инструмент. Отчет Л. С. Термена. ТЕМА З-П, 1964. Архив лаборатории музыкальной акустики Московской консерватории.


[Закрыть].

Описание инструмента приводится в отчете акустической лаборатории Московской консерватории:

«Изучение ритма и полиритмии в ряде случаев требует для экспериментальных исследовательских и ориентировочных целей исполнения звучаний в определенных ритмических соотношениях. Только сравнительно элементарные ритмические структуры могут быть выполнены вручную.

Для получения более сложных ритмических звучаний, характеризуемых ритмами не только 2, 3, 4, 6, и 8, но и 5, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 изготовлен специальный клавишный ритмический электроинструмент “ритмикон”, дающий всевозможные комбинации этих ритмов при нажатии соответствующих клавиш фортепианного типа.

В этой аппаратуре используются принципы световой сирены с двумя вращающимися дисками с различным числом отверстий, расположенных по окружностям разных радиусов. Один диск служит для ритмических сигналов, а второй для получения высоты звука сигнала данного ритма в соответствии с его индексом. Темп выдаваемого ритмического комплекса может быть изменяем посредством установки скорости вращения ритмического диска»[159]159
  Там же.


[Закрыть].

Инструмент, построенный в США, производил до 16 базовых ритмов и бесчисленное количество их комбинаций. Иосиф Шиллингер рассчитал, что для исполнения на ритмиконе всех возможных полиритмических комбинаций потребуется 455 дней, 2 часа и 30 минут, при средней продолжительности звуков 10 секунд.

Каждая клавиша инструмента соответствовала периодической пульсации звука определенной частоты. Первая клавиша активировала самый медленный ритм и самый низкий звук. Вторая клавиша добавляла пульсацию в два раза чаще при высоте звука на октаву выше. Третья клавиша включала пульсацию и частоту колебаний звука в три раза чаще и так далее до 16. Комбинируя клавиши, можно было получить огромное количество сложнейших полиритмических паттернов. Высота звуков, в свою очередь, соответствовала частотам натурального звукоряда.

В инструменте была заложена возможность варьирования темпа и звуковысотной настройки во время игры. Кроме того, специальная дополнительная клавиша позволяла добавлять к ритмическому паттерну синкопы.

Специально для европейского турне, запланированного Николасом Слонимски в начале 1930-х, Генри Кауэлл написал концерт для ритмикона с оркестром, известный под названием «Ритмикана» (Rhythmicana, 1931). Тем не менее, вплоть до 2016 года инструмент ни разу не использовался в концертной практике, а «Ритмикана» была исполнена только в 1971 году симфоническим оркестром Стэнфордского университета с виртуальной версией ритмикона, реализованной в Центре компьютерных исследований в области музыки и акустики Стэнфордского университета (CCRMA) на компьютере PDP10 исследователем Леландом Смитом. Виной тому был ряд технических недостатков инструмента, которые было невозможно устранить в 1930-е годы, а также особенности композиции Кауэлла, не учитывавшие специфики использования инструмента в сочетании с симфоническим оркестром.

Всего было построено три ритмикона. Один из них принадлежал Кауэллу, который позднее передал его в Стэнфордский университет, где в 1938 году инструмент пришел в негодность и был выброшен. Вторым инструментом владел дирижер Николас Слонимски, продавший его позднее Иосифу Шиллингеру, родственники которого после смерти хозяина передали инструмент в Смитсоновский институт (США). Там он хранится до сих пор и находится в рабочем состоянии благодаря усилиям исследователя Майка Баффингтона, восстановившего этот инструмент.

В 1964 году, работая в Московской консерватории, Термен построил третий, более компактный ритмикон. Инструмент был в буквальном смысле изготовлен из мусора, т. к. в СССР в 1960-е годы качественные компоненты были практически недоступны. Изобретатели были вынуждены собирать детали и элементы крепежа на промышленных свалках.

Эта версия ритмикона сегодня восстановлена автором данного исследования при поддержке берлинского CTM (Club Transmediale) и широко используется в концертной практике. Впервые ритмикон прозвучал со сцены в 2016 году в концертной программе, организованной CTM в 2016 году в рамках фестиваля TechnoSphärenKlänge II. Первая, сольная часть «Ритмиканы» была исполнена и записана автором книги на оригинальном инструменте летом 2016 года.

Третья версия ритмикона. 1965. Коллекция А. И. Смирнова

2.9. Дальновидение[160]160
  По материалам статьи: Сайфулин Р. Ф. Установка дальновидения Льва Термена. Казань: НИИ «Прометей», 1997.


[Закрыть]

Дипломный проект Льва Термена носил название «Установка для электрического дальновидения». Это была первая телевизионная система, реализованная в СССР.

Терменом было разработано и изготовлено четыре варианта телевизионной системы, включающей в себя передающее и приемное устройства. Два первых – экспериментальные, третий – демонстрационный, четвертый – рабочий вариант по заказу Наркомата обороны СССР.

Первый вариант, созданный в конце 1925 года, был рассчитан на шестнадцатистрочное разложение изображения. На этой установке можно было «увидеть» элементы, например лицо человека, но узнать, кого именно показывают, было невозможно. Во втором варианте использовалась уже черезстрочная развертка на 32 строки. Весной 1926 года был сделан третий вариант, положенный в основу дипломной работы Термена. В нем использовалась черезстрочная развертка на 32 и на 64 строки, изображение воспроизводилось на экране размером 1,5 × 1,5 метра. Уже первые опыты показали, что удалось получить изображение достаточно высокого качества, можно было узнать человека, правда, если он не делал резких движений.

Первая успешная публичная демонстрация состоялась 7 июня 1926 года в актовом зале Физико-технического института во время защиты дипломного проекта Льва Термена. 16 декабря 1926 года состоялся еще один публичный показ на V Всесоюзном съезде физиков в Москве. Почти сразу после этого Термена вызвали в Совет труда и обороны, где предложили создать телевизионную систему специально для пограничных воинских частей. Все работы в этой области были сразу же строго засекречены.

Этот четвертый вариант установки в течение нескольких месяцев простоял в кабинете К. Е. Ворошилова в Кремле, позволяя обозревать на большом экране кремлевский двор и отдельных людей, проходящих по этому двору.

В передающем устройстве реальный объект проецировался на специальную рамку-экран, с которой элементы изображения последовательно сканировались с помощью механизма зеркальной развертки – диска (либо барабана), с установленными по периметру зеркалами. Каждое зеркало имело определенный угол наклона, что позволяло последовательными строками сканировать всю площадь рамки. Отраженные от зеркал лучи поступали через объектив и диафрагму на фотоэлемент, а в цепи фотоэлемента вырабатывался ток, пропорциональный яркости участка изображения.

В приемнике зеркальце светового осциллографа отклонялось на угол, пропорциональный величине тока с фотоэлемента, и на экране приемника формировалось световое изображение с яркостными градациями полутеней, а решетки совместно с зеркальцем выполняли функции модулятора света.

Система дальновидения – первая практическая версия телевизионной системы Льва Термена. Ленинград. 1926. Архив Сергея Зорина

В 1926 году журнал «Огонек» и газета «Известия» (от 29 декабря), еще до засекречивания работ, успели проинформировать об этих экспериментах Термена. Но с 1927 по 1984 год никаких публикаций о его работах в области «дальновидения» больше не было. Тем не менее, имеются сведения, что, работая в США в 1930-х годах Термен проводил эксперименты по цветному «дальновидению», используя эту систему во время своих концертных выступлений.

2.10. Шпионаж и микроволновые атаки

4 августа 1945 года советские пионеры преподнесли в дар послу США Авереллу Гарриману деревянное панно с изображением герба США. Только в 1952 году случайно было обнаружено, что деревянный герб, установленный в кабинете посла, является причиной утечки информации: в нем было спрятано загадочное устройство, не содержавшее ни электроники, ни проводов, ни батареек и получившее впоследствии в США название «The Great Seal Bug».

По свидетельству конгрессмена-республиканца штата Иллинойс Генри Хайда, входившего в то время в комитет по разведке США: «Он висел у всех на виду в течение многих лет»[161]161
  Hyde H. J. Introduction // Embassy Moscow: attitudes and errors. Congressional Record. 25 October 1990. House of Representatives. P. E3489.


[Закрыть]. В своем отчете Хайд процитировал описание момента обнаружения устройства, сделанное американским дипломатом Джорджем Кеннаном: «Обычные, стандартные приборы для обнаружения электронных подслушивающих устройств не показали ничего вообще, но технический персонал решил все перепроверить на случай, если наши методы обнаружения устарели <…> Дрожащий от волнения техник извлек из разрушенных глубин Герба маленькое устройство, не намного крупнее, чем карандаш <…> способное быть активированным электронным лучом снаружи здания. Не будучи активированным, оно было почти необнаружимо <…> в то время это был фантастически продвинутый образец прикладной электроники»[162]162
  Kennan G. F. Memoirs, 1950–1963. Vol. II. Boston: Little, Brown & Co., 1972. P. 155–156.


[Закрыть].

После демонстрации в Организации объединенных наций в мае 1960 года устройство привлекло внимание всего мира. Западные эксперты долго не могли понять, как это устройство, прозванное первоначально «The Thing» («штуковина»), не содержавшее в себе ни батареек, ни электронных схем, может работать.

И только спустя два года с помощью британских специалистов удалось разгадать секрет подслушивающего устройства. Сотрудник британской MI5 Питер Райт установил, что все дело в маленьком цилиндре, получившем название «Hi-Q resonant cavity» (высокодобротная резонирующая полость), настроенном на строго определенную частоту колебаний (330 МГц). С одной стороны цилиндра вместо стенки располагалась тончайшая золотая мембрана, с другой – антенна, напоминающая гвоздь. Голоса и звуки в комнате заставляли диафрагму вибрировать, что слегка меняло частоту настройки резонатора. Внешнее направленное микроволновое излучение резонировало с полостью и усиливалось на частоте резонанса. Механическая вибрация мембраны меняла эту частоту и, соответственно, усиление, что приводило к модуляции внешнего излучения. Устройство не требовало электропитания, получая энергию от самого излучения, используемого одновременно и для передачи информации.

Фактически это был микроволновой терменвокс, разработанный Львом Терменом в период его заключения в «шараге» и известный советским экспертам как «Златоуст». Сотрудники MI5 впоследствии сумели изготовить копию этого устройства (кодовое название «Satyr»), использовавшуюся британской и американской разведкой[163]163
  The Great Seal Bug Part 1. [Электронный ресурс]. URL: http://www.spybusters.com/Great_Seal_Bug.html


[Закрыть].

Подслушивающая система, разработанная Львом Терменом в период заключения и работы в «шараге», известная под названиями «Златоуст» и «The Great Seal Bug». Кадр из киножурнала Universal Newsreels. 1960

При этом американские специалисты установили, что сотрудники советских спецслужб непрерывно бомбардируют посольство США направленным микроволновым излучением из соседнего дома, расположенного на другой стороне Садового кольца. А приблизительно десять лет спустя национальными СМИ было установлено, что бомбардировка здания микроволновым излучением представляла серьезный риск для здоровья сотрудников американского посольства в Москве. Было отмечено также, что микроволновое излучение было связано с работой советских подслушивающих устройств. На самом деле проблема была не только в гербе: находясь в «шараге», Термен, среди прочего, разработал систему подслушивания по отраженному от оконных стекол микроволновому излучению «Буран», за которую в 1947 году, сразу после освобождения из заключения, получил Сталинскую премию I степени. «Для разработки изобретенного мною нового фотоакустического (ИК) способа беззакладочной информации на расстоянии, я был переведен в Лаб. № 4 в Москву, где с успехом выполнил это задание, за что, при моем освобождении в 1947 г. и снятии судимости, мне была выдана премия в 50 тыс. рубл. и квартира с мебелью и домашними вещами»[164]164
  Термен Л. С. Ходатайство о назначении персональной пенсии. Рукопись. 1980-е. Архив Сергея Зорина.


[Закрыть].

Роль окна в этой системе схожа с ролью мембраны в микрофоне: внешние звуки заставляют вибрировать поверхность оконного стекла, что вызывает фазовую модуляцию отраженного излучения, которое, попадая в интерферометр и фотодетектор приемного устройства, преобразуется в колебания напряжения, и далее в слышимый звук. Для восстановления разборчивой речи у Льва Термена в КГБ была небольшая студия. Справедливости ради следует отметить, что прослушивали не только иностранные посольства. Есть свидетельства, что Термену приходилось восстанавливать записи прослушки советских лидеров, включая самого Сталина.

2.11. Пианисты под наблюдением

После выхода в октябре 1964 года на пенсию в КГБ, работая в Московской консерватории, Термен продолжил заниматься любимой темой. В 1965–1966 годах в сотрудничестве с самым известным московским настройщиком фортепиано Георгием Богино, Термен разработал специальную систему мониторинга фортепианной педализации. Устройство незаметно устанавливали под педалями концертного рояля Большого зала Московской консерватории и во время концертов, используя беспроводную связь, оно передавало за сцену в реальном времени информацию о движении педалей инструмента.

В отчете Термена отмечалось:

«Изучение педализации ведущих пианистов-исполнителей нашего времени показало значительную разницу между практикой использования педалей во время концертного исполнения и обозначением педализации в нотных изданиях.

Из этого возникает практическая польза для объективной записи и расшифровки педализации во время концертного исполнения ведущих артистов на основе современного развития техники.

В лаборатории акустики и звукозаписи было создано и проверено на практике устройство для регистрации педализации, легко присоединяемое к фортепиано, не нарушающее его внешнего вида, не ощущаемое пианистом как добавочная нагрузка при исполнении. Оно может быть использовано без проводной или какой-либо механической связи фортепиано с регистрирующей и записывающей аппаратурой. Устройство отражает все нюансы педализации и записывает ее на магнитофонной ленте совместно с обычной звуковой микрофонной записью фортепианного исполнения, с сохранением точной синхронизации.

Получаемые в результате графики, дают возможность их расшифровки для дальнейшего обозначения педализации в нотном тексте. Кроме того, имеется возможность наглядного показа на экране педализации в учебном процессе с помощью оптического зеркального устройства с одновременным воспроизведением записанного музыкального произведения.

Для этой цели педальные механизмы правой и левой педали фортепиано механически соединяются с подвижными магнитными сердечниками, изменяющими индуктивность двух низкочастотных генераторов, производя этим частотную модуляцию их колебаний, зависящую от степени нажатия педалей, которая записывается на магнитофоне <…>

Для беспроводной связи с фортепиано, стоящем на эстраде концертного зала, разработано устройство с магнитной связью в диапазоне 40–100 кгц на ферритовых антеннах для расстояний до 30 м»[165]165
  Устройство для регистрации фортепианной педализации с последующей визуальной фиксацией. Отчет Л. С. Термена. ТЕМА З-П, 1966 г. Архив лаборатории музыкальной акустики Московской консерватории.


[Закрыть].

В результате этой работы были получены уникальные данные об индивидуальных особенностях педализации лучших пианистов мира, в частности Святослава Рихтера, Эмиля Гилельса и Джона Огдона, а Термен и Богино получили Государственную премию за свое исследование.

Работая в Московской консерватории, Лев Термен сделал большое количество изобретений, подавая всякий раз заявки в патентное бюро. Многие изобретения были отклонены. Система мониторинга фортепианной педализации была одной из немногих работ Термена, официально признанных изобретениями.

Макет устройства для регистрации фортепианной педализации с последующей визуальной фиксацией. Архив акустической лаборатории Московской консерватории