Советский Фауст

Термену помогла работа на радиостанции и «музыкальная» смекалка. Газ помещался в полость между пластинами конденсатора. От повышения температуры газ расширялся, менялась емкость конденсатора. Увеличив чувствительность прибора за счет любимого им «катодного реле» (преобразователя частоты), изобретатель подключил на выход прибора не обычный стрелочный индикатор, а... наушник. И прибор зазвучал, меняя частоту от состояния газа. Термен снова заметил, что емкость зависит от приближения руки[18]. А рука принадлежала, как мы знаем, выпускнику Петербургской консерватории по классу виолончели. Немного упражнений, и прибор запел «Элегию» Массне и «Лебедя» Сен-Санса из его «Карнавала животных» (кстати, все — из ходового виолончельного репертуара, благо и сам прибор пел глиссандируя, как струнные). Надев наушники, Термен упивался музыкой, вызываемой из воздуха (а воздух — это тоже газ, напомним на всякий случай, с диэлектрической постоянной, равной — 1). Если верить устной легенде, институт был потрясен и взволнован, в курилках пошли изумленные разговоры: «Термен играет Глюка на вольтметре!..». В 1921 году Термен регистрирует патент № 780 под названием «Музыкальный прибор с катодными лампами» — на первый в мире реально действующий электромузыкальный инструмент концертного применения.

Идея использовать электричество в целях музыкального искусства была не новой. В одном экзотическом изобретении начала века — тогда еще не было электроники — предлагалось использовать «поющую» электрическую дугу. Термен сам, как вы уже знаете, в гимназическом своем детстве заставлял звучать подобным образом разряды на острие электрода, подсоединенного ко вторичной обмотке трансформатора Тесла. Большую, сенсационную известность получил инструмент американца Т.Кахилла (1897 г.). Это был набор электромашинных генераторов, каждый из которых возбуждал свою частоту. Их общий вес достигал 200 тонн, и они занимали целое здание. А звуки этот инструмент-монстр создавал... в наушниках телефонной сети Нью-Йорка. Набираешь номер скорой музыкальной помощи и слушаешь «Янки-дудль». Такое позволить себе могла только Америка! Были, конечно, проекты и более изящных по весу инструментов, но все они принадлежали парку динозавров.

^{Рис. 5. Структурная схема терменвокса}

Термен поначалу тоже был вынужден работать с наушниками, но затем быстро переделал их в громкоговоритель, а вскоре появились электронные лампы-усилители и настоящие «радиорупоры». Но дело не в этом, — оригинальным, элегантным и неожиданным был сам принцип действия прибора (рис. 5).[19]

^{Рис. 6. Один из первых снимков «терменвокса» и его изобретателя}

Напомним о гетеродинном способе радиоприема (используется доселе и в наших бытовых транзисторах). Он, как известно, основан на получении биений звуковой частоты, которые образуются при взаимодействии (интерференции) высокочастотных колебаний. Нечто схожее мы наблюдаем и в терменвоксе[20].

Прибор содержит два генератора электрических колебаний. У одного из них, назовем его условно «закрытым», частота жестко фиксированная (1). Другой генератор (2) — с переменной частотой — назовем «открытым», так как одна из пластин его конденсатора вынесена наружу и подключена к антенне (3). Изменять емкость здесь можно как раз за счет бесконтактного приближения руки (рука и антенна представляют собой воздушный конденсатор). Сигналы с обоих генераторов, открытого и закрытого, сводятся в детектор (4), который выделяет слышимую, звуковую частоту биений. Дальнейшая цепочка проста — предварительный усилительный каскад (5), усилитель (6) и громкоговоритель (7). Схема настроена так, что движению руки у антенны соответствует изменение звука в пределах 3–4 октав (чем ближе к ней, тем звук выше). Другой рукой исполнитель аналогичным образом, с помощью второй, петлевой антенны, управляет громкостью звука (чем ближе рука к ней, тем тише звук). Внешне инструмент, в итоге, выглядел таким образом (рис. 6).