А́лан Да́уэр Блю́млейн, в русской литературе также Блю́мляйнНапример, в , глава 1.5: «… По имени её автора такую схему часто называют линией Блюмляйна или просто „блюмляйном“». (, 29 июня 1903 — 7 июня 1942) — британский инженер по электротехнике и электронике, работавший в областях телефонии, записи и воспроизведения звука, телевидения и радиолокации. Многолетний ведущий конструктор компании EMI, разработчик британской системы телевизионного вещания с разложением на 405 строк и главный конструктор первого лондонского телецентра. В годы Второй мировой войны — конструктор и организатор производства радиолокационных станций (РЛС). Погиб в авиакатастрофе при испытаниях бортовой авиационной РЛС.

За семнадцать лет профессиональной деятельности Блюмлейн стал автором 128 изобретений, включая матричную обработку стереозвука, стереомикрофон Блюмлейна, импульсный генератор Блюмлейна, ультралинейный выходной каскад, трансверсальный фильтр, щелевую антенну и систему стереофонической звукозаписи 45/45, которая стала мировым стандартом в 1950-е годы. Блюмлейн развил теорию и практику применения базовых схемотехнических узлов — усилителей с общей отрицательной обратной связью, катодных повторителей, дифференциальных каскадов и интеграторов. Работы Блюмлейна заложили основу схемотехники британских электронно-вычислительных машин первого послевоенного поколения, аналогового телевидения, формирования и обработки радиолокационных и видеосигналов.

Биография

Происхождение. Ранние годы (1903—1925) Отец Алана, коммерсант Земми Блюмлейн (1863—1914), происходил из многодетного рода баварских евреев. Проведя юность в Ливерпуле, в восемнадцать лет Земми отправился искать удачу в Южную Африку. К 1883 году он обосновался в Кокстаде, где познакомился с семьёй шотландского миссионера Уильяма Дауэра, проповедовавшего пресвитерианское учение народу гриква. В 1889 году Земми обвенчался по пресвитерианскому обряду со старшей дочерью Дауэра, Джесси; в 1891 году в семье родилась дочь Мина-Филиппина. В начале Англо-бурской войны Блюмлейны бежали из занятой Китченером Претории в Великобританию. В Лондоне Земми нашёл себе доходное место управляющего банком и арендовал просторный дом на улице Неверхолл-Гарденс в престижном районе Хампстед. Доходы Земми Блюмлейна от должностей в банке, в «Свазилендской корпорации» и в «Обществе Кыштымских заводов» позволяли не только содержать собственный дом, но и оплачивать услуги горничной, кухарки и няни.

Здесь, в доме на Неверхолл-Гарденс, 29 июня 1903 года Джесси Блюмлейн родила Алана. Мальчик с шести лет обучался в частных подготовительных школах Лондона, а с десяти лет — в . Учителя Алана ещё в 1910—1911 годах отметили странность его интеллекта: при хороших успехах в арифметике и посредственных в чтении Блюмлейн не мог осилить английскую орфографию. Словесность была ему чужда, он не хотел и не мог читать «поэзию и тому подобное»; ничто не могло заставить своевольного ребёнка изучать неинтересные ему предметы или темы. Однако в возрасте одиннадцати-двенадцати лет Алану довелось испытать череду потрясений, совпавшую во времени с естественным процессом взросления и изменившую отношение к учёбе. 28 июля 1914 года, в день, когда Австро-Венгрия объявила войну Сербии, скоропостижно скончался отец Блюмлейна. С началом войны сверстники начали открыто преследовать Алана за «немецкую» фамилию. В январе 1915 года Блюмлейн, по воле матери, оказался в , специализировавшемся на натаскивании отстающих детей. Вероятно, Алан и сам осознавал, что его безграмотность нетерпима. За двадцать месяцев интенсивных занятий он освоил основы правописания, но так и не смог полностью преодолеть дисграфию и в течение всей жизни писал с характерными «блюмлейновскими» ошибками. В его последнем письме, отправленном за два дня до гибели, содержалось «всего» девять грубых ошибок на две страницы.

В 1916 году Алан сумел заслужить две стипендии на обучение в престижных частных школах. Мать, зная склонность сына к технике, отказалась от права на поступление в классическую гимназию и устроила Алана в лондонскую частную школу с естественнонаучным уклоном . В октябре 1921 года Блюмлейн поступил на электротехническое отделение Имперского колледжа Лондона; благодаря отличной подготовке в Хайгейте Блюмлейн был зачислен сразу на второй курс отделения и получил одну из шести доступных стипендий для лучших студентов. Три курса Блюмлейн успешно прошёл всего за два года; летом 1923 года, в возрасте двадцати лет, он с отличием сдал экзамены на степень бакалавра. К этому времени он уже решил, что выбранная специальность — силовая электротехника — его не привлекает. Блюмлейн сделал выбор в пользу радиоэлектроники. Он отказался от работы по специальности и от профильной магистратуры и устроился ассистентом () к профессору Эдварду Маллетту, читавшему в Имперском колледже курс радиосвязи. За год работы с Маллеттом Блюмлейн освоил азы зарождавшейся электроники, опубликовал первые научные работы и обзавёлся полезными связями. Рядом с Блюмлейном работали будущий изобретатель импульсно-кодовой модуляции и пионер звуковой техники Гилберт Даттон; многие студенты профессора Маллетта позже вошли в исследовательскую группу Блюмлейна в EMI.

Год спустя Маллетт убедился, что талантливый ученик перерос возможности колледжа, и помог ему устроиться в лондонское отделение тогдашнего технологического лидера — американской компании Western Electric. Компания, придерживавшаяся политики не нанимать евреев, поначалу отказывала Блюмлейну из-за его фамилии, и лишь личное обращение Маллетта помогло Алану получить место инженера в лаборатории телефонных линий. В первые полгода работы на Western Electric Блюмлейну довелось заниматься разнообразными, не связанными друг с другом мелкими задачами — от измерения характеристик новейших пермаллоев до проверки слуха коллег и построения усреднённых аудиограмм. Заполучив новейший американский конденсаторный микрофон Венте, Блюмлейн первым догадался размещать предварительный усилитель, согласующий высокое внутреннее сопротивление конденсатора с ёмкостью сигнального кабеля, непосредственно в корпусе микрофона. В публикациях Western Electric подобная конструкция появилась лишь в 1928 году; была ли при этом использована идея Блюмлейна или американцы пришли к тому же решению сами — неизвестно.

Работы в телефонии (1925—1929) В феврале 1925 года, успешно пройдя испытательный срок, Блюмлейн перешёл в отдел, занимавшийся вопросами электромагнитных помех в телефонных линиях и приёмо-сдаточными испытаниями новых линий. В странах континентальной Европы, недавно договорившихся о стандартизации телефонных сетей, шло бурное строительство международных линий, а проблема помех стояла остро, так как телефонные кабели обычно прокладывались вдоль существующих линий электропередачи и контактных проводов железных дорог. Western Electric активно осваивала новые рынки, и Блюмлейн провёл большую часть 1925—1927 годов во Франции и Швейцарии. В марте 1927 года Блюмлейн (в соавторстве с инженером компании Джонсом) получил свой первый патент на изобретение помехозащищённой нагрузочной катушки, отличавшейся особо низким переходным затуханием, а затем разработал технологию её производства. Катушка Блюмлейна немедленно пошла в серию; зимой 1927—1928 годов сам изобретатель прошёл горным маршрутом по швейцарским перевалам, тщательно проверяя уровень помех на каждом участке только что проложенной линии Альтдорф — Сен-Готард — Италия. Здесь в декабре 1927 года Блюмлейн сформулировал идею нового изобретения — трансформаторного измерительного моста для измерения и балансировки ёмкостей кабельных линий. Мост Блюмлейна, качественно превосходивший существовавшие мосты Уитстона, был запатентован и запущен в серию в течение 1928 года; даже спустя полтора десятилетия мосты Блюмлейна считались наиболее точными, наиболее дешёвыми и простыми в использовании приборами своего рода.

В 1928 году Блюмлейн перешёл из Western Electric в британскую телекоммуникационную компанию Standard Telephones and Cables (STC), где занимался «весьма конфиденциальными проблемами» () подводных линий связи. О существе этих проблем можно судить лишь косвенно, по выданным в 1929 году патентам на средства измерения характеристик и способы экранирования подводных кабелей. Всего же за четыре года работы в телефонном подразделении Western Electric и в STC (с февраля 1925 по март 1929 года) Блюмлейн оформил восемь патентов на изобретения.

Разработка системы звукозаписи EMI (1930—1931)

В начале 1929 года технический руководитель звукозаписывающей компании Columbia Graphophone Исаак Шёнберг решил разработать собственную фирменную систему электрической граммофонной записи. Компания с 1925 года применяла американскую систему и по условиям лицензионного договора платила «Лабораториям Белла» роялти в один пенс за каждую пластинку. Чтобы законно прекратить уплату роялти, Шёнбергу требовалось собственное, патентно чистое звукозаписывающее оборудование; для его разработки хедхантеры Columbia и переманили из STC Блюмлейна — лучшего из доступных тогда кандидатов. Как показало ближайшее будущее, Алан ушёл из STC вовремя: начавшийся в октябре 1929 года кризис разорил компанию; STC выжила, но её подразделение, где работал Блюмлейн, было навсегда закрыто.

Рекордер (звукозаписывающая головка) с подвижным , разрабатывавшийся инженерами Columbia до прихода Блюмлейна, отличался неприемлемо высокими нелинейными искажениями; по меркам 1920-х годов он был лишь условно пригоден для записи европейской музыки, но совершенно не годился для японской музыки. Оценив конструкцию, Блюмлейн понял, что его предшественники изначально шли по неверному пути. Всем устройствам с подвижными сердечниками (иначе, устройствам электромагнитной системы) свойственны высокие искажения; в звуковой технике следовало отдать предпочтение более линейным и более точным рекордерам с подвижными обмотками (устройствам электродинамической системы). Этим устройствам не требуется механический демпфер собственных колебаний (именно он составлял «изюминку» американского патента): его роль выполняет противоэлектродвижущая сила однородного магнитного поля.

В октябре 1929 года Блюмлейн составил первый подробный проект рекордера нового поколения. Ключевой элемент изобретения — подвижная обмотка, подвешенная в поле мощной, неподвижной возбуждающей обмотки, — представлял собой единственный виток, выточенный из бруска алюминия. Таким образом, рассуждал Блюмлейн, можно было одновременно минимизировать и электрическое сопротивление подвижной обмотки, и её момент инерции и массу, что позволяло записывать частоты до . Первый вариант конструкции был забракован из-за неприемлемо высоких потерь энергии в магнитной системе. Блюмлейн полностью переработал конфигурацию головки, сохранив принцип её действия, а затем к проектированию подключился инженер-механик Герберт Холман. Затем Блюмлейн, Холман и Генри Кларк разработали для Columbia Graphophone и собственный, патентно чистый динамический микрофон. Законченная, работоспособная система студийной звукозаписи — от микрофона до звукозаписывающего станка — была отлажена и подготовлена к эксплуатации всего за полгода. Три человека смогли не только составить конкуренцию многотысячной корпорации с практически неограниченным бюджетом, но и нашли принципиально лучшие решения, основанные на фундаментально линейных, мало подверженных искажениям явлениях.