История беспроводного вещания, или Как человек радиоволну «обуздал»

Радио сближает народы, но ссорит соседей.

(Эмиль Кроткий)

Заплати за телефон и слушай радио в Интернете.

(Анна Руманофф)

Такая обыденная вещь для нас – радио…  До появления всемирной паутины лишь радио, наряду с телевидением, прессой и бабками на скамейках, было источником новостей и знаний о настолько динамичном мире. Но даже сейчас, когда Интернет и спутниковое TV достучались практически к каждому в дом, без радиоприемника многими сложно представить свой обычный день. Ведь что может развлечь по дороге на работу/учебу лучше, чем любимая FM-волна в наушниках или динамиках?

С чего все начиналось?

Радио является одним из видов беспроводной связи, носитель сигнала в котором – радиоволны. Проводное вещание – его «технического родственника», - иногда также относят к радио, хотя это и не совсем верно.

Ни одна технология не появляется сразу из ниоткуда. Также и радио – предпосылки к его появлению стали всплывать еще за 80 лет до изобретения  радиоприемника.

Первой «ласточкой» стала… банальная случайность, как часто бывает в науке. В 1819 году на столе у датского физика Эрстеда, проводившего эксперименты с электричеством, случайно оказался компас. Он с удивлением заметил, что проходящий в проводнике ток каким-то образом заставил дернуться его стрелку. Так и была открыта связь между электричеством и магнетизмом. В последующие года такие выдающиеся физики как Ампер, Фарадей и Максвелл проводили опыты над электромагнитными явлениями, заложив теоретическую и экспериментальную основу для открытия радиоволн и создания первого радиоприемника.

Прорывом стали исследования гениального немецкого физика Генриха Герца. В 1886-1888 годах, преподавая физику в техническом университете Карлсруэ, он провел ряд экспериментов, в результате которых на практике доказал теорию Максвелла об электромагнитных полях. Имея в своем распоряжении простейшие приспособления (например, источником исследуемого поля была обыкновенная искра) ученый смог на основе полученных результатов собрать первые радиопередатчик и радиоприемник. Хотя Герц очень скептически относился к перспективам применения его открытий, но именно его признают «праотцом» радио.

Следующим шагом стало изобретение в 1890 году французом Бранли первого рабочего корегера. Это была обыкновенная стеклянная трубка с металлическими опилками внутри. В 1894 году другой «пионер радио» Оливер Лодж создал усовершенствованный вариант корегера, который и был использован в первых радиоприемниках.

Спор об «отцах» радио

К концу столетия множество ученых пытались «укротить» радиоволны. Но, по разным причинам, пальму первенства в этом разделили Гульельмо Маркони, Александр Попов и Никола Тесла. Если на постсоветском пространстве принято называть изобретателем радио Попова, то в Западной Европе таковым считают исключительно Маркони, а в США – Теслу. Кроме того, среди тех, кто тогда приложил руку к этому великому делу, были ученые из Индии (Чандра Бозе), Бразилии (Роберто де Мора) и многие другие малоизвестные исследователи радиоявлений. Но все по порядку.

Попов. Схема радио Попова.

Из всех трех «отцов» радио хронологически первым показал общественности свое открытие Никола Тесла – в 1891 году. Тогда, в городе Сент-Луис, перед аудиторией он продемонстрировал работу своих приборов и растолковал принципы радиосвязи. Через два года ученый запатентовал изобретенный им волновой радиопередатчик, опередив Попова и Маркони на несколько лет.

Но в связи с трениями Теслы с компанией, принадлежавшей Эдисону (который сотрудничал с Маркони) и финансовыми трудностями ученый не смог достойно конкурировать с коллегами по «ремеслу». Забегая вперед, следует отметить, что лишь в 1943 году (уже после смерти ученого) Верховный суд США признал его приоритет в изобретении радио перед итальянцем Маркони. Тем самым, правительство США избежало авторских выплат как первому, так и второму.

Следующей датой, с которой у нас и принято отсчитывать начало эпохи радиовещания, стало 7 мая 1885 года. В этот день российский физик Александр Попов продемонстрировал свой прибор – «грозоотметчик» - перед коллегами из Русского физико-химического общества. Изобретатель взял за основу прибора приемник Лоджа, усовершенствовав его корегер – он применил радиоимпульс вместо молоточка, приспособленного для столь необходимого встряхивания трубки. А в апреле 1897 года Попов успешно доказал годность своего аппарата: он передал первую в России радиограмму «Генрих Герц» на расстояние в четверть километра.

Примерно в то же время итальянский физик Гульельмо Маркони проводит свои первые подобные опыты. Тогда он добился передачи радиосигнала на невиданное раньше расстояние – 1,5 километра. Считается, что в основе свей радиосистемы изобретатель использовал передатчик Герца и модифицированный приемник Попова. Через 2 года Маркони побил рекорд «дальнобойности» радиосигнала – на этот раз успешно была передана фраза «Viva l’Italia» с расстояния 18 километров. А за четыре дня до этого итальянец получил патент на усовершенствование системы передачи и приема радиосигнала.

Хотя в СССР было принято дарить «пальму первенства» в изобретении радио Попову, но многие западные страны отдают предпочтение в этом Маркони. У обеих сторон есть аргументы в поддержку своего «претендента». С одной стороны, Попов официально проводил свои опыты раньше, а итальянец использовал его наработки в своих экспериментах. Но Маркони все-же первым добился практического внедрения своих достижений, в то время как россиянин начал обращать на это внимание только после успеха итальянского коллеги.

Имена Оливера Лоджа и Николы Теслы как-то остались в тени спора о пионерах радиовещания. Первенство же второго признают лишь в США и на Балканах, откуда он родом. Сам Лодж добровольно «передал эстафету» Маркони, продав ему свой патент. Но в любом случае, в новое столетие мир вошел с предвкушением создания чего-то очень важного.

Первые «блины» радиовещания

Первым взялся за масштабное внедрение радиосистем Маркони, получивший финансовую и идейную поддержку английских инвесторов. Уже 20 июля 1897 года, через две недели после получения своего патента, он основал крупное АО «Маркони и Ко». К разработке проектов по внедрению радиотехнологий итальянец привлек известных ученых и инженеров. В октябре того же года Маркони передал радиосигнал на расстоянии 21 километра, а уже через месяц он построил на острове Уайт первую в мире радиостанцию. Островной радиопункт осуществлял регулярную беспроводную связь с континентом. В следующем 1898 году Маркони организовал в английском Челмсфорде предприятие, названное «Фабрика беспроволочного телеграфа», со штатом в 50 рабочих. Скупив множество патентов по радиосвязи, компания «Бритиш Маркони» стала монополистом в предоставлении услуг связи судов с берегом по обе стороны Атлантики.

Маркони был уверен, что грунт и вода не являются помехой для радиосигнала. Веря в это, он убеждал всех о возможности межконтинентальной радиосвязи. Как доказательство в декабре 1901 года Маркони сообщил, что сумел передать сообщение «морзянкой» через Атлантический океан. Хотя это официально и не подтвердилось, но уже в следующем году была налажена регулярная радиосвязь через Атлантику по линии Глей-Бэй (Канада) – Клифлен (Ирландия).

На самом деле, передача радиосигнала на большое расстояние не является следствием беспрепятственного его проникновения сквозь воду и грунт, о чем знал еще Тесла. Это возможно из-за отражения сигнала в ионосфере, благодаря чему он может огибать весь земной шар.

В начале столетия были также первые попытки передачи по радиосвязи звука, голоса в том числе. Первопроходцем стал канадец Реджинальд Фессенден. Воодушевленный успехами Маркони, ученый решил усовершенствовать корегерный радиоприбор, кардинально его модифицировав. В 1900 году канадец провел неубедительную, но все же первую в историю беспроводную передачу звука на расстоянии в 1милю (1,6 километра), используя свой высокочастотный искровой передатчик. Через 6 лет, в 1906 году, он совершил прорыв – ученым была впервые проведена успешная трансляция звука, во время которой моряки на суднах могли услышать игру на скрипке в исполнении Реджиналида.

В 1909 году Гульельмо Маркони и Карл Браун получили Нобелевскую премию по физике за вклад в развитии радиосвязи. С этого момента и до конца столетия продолжалось победное шествие радио по миру, ставшего незаменимым атрибутом во многих сферах деятельности человека: от его быта и прессы до армии и судоходства. Для последнего поворотным стал 1912 год – после крушения «Титаника» все морские суда должны были быть оснащены постоянно работающими радиоприемниками, призванными поймать сигнал бедствия.

Начало эпохи радио

Старт регулярному радиовещанию был дан в апреле 1909 года. Учитель физики из Сан-Хосе (Калифорния, США) Чарльз Геррольд построил первую радиовещательную станцию, названную им «San Jose Calling». Фактически она существует до сих пор, превратившись в «KCBS» - радиостанцию из Сан-Франциско. Геррольд считается первым, кто начал пускать в радиоэфир рекламу. Также, именно он предложил использовать термин «broadcast» по отношению к трансляции на широкую аудиторию, позаимствовав его из фермерского сленга.

Следом за «San Jose Calling» радиовещательные точки стали появляться по всем Соединенным Штатам Америки. В 1920 году в Детройте начались трансляции первых в истории радионовостей. К 1924 году в США насчитывалось более 500 радиокомпаний (когда в 1920 – не более 30).

С начала 20-х годов информационно-развлекательное радиовещание начало активно развиваться и по ту сторону Атлантики. В 1922 году была основана главная радиокомпания Великой Британии – ВВС. С 1924 года ВВС начинает трансляцию одного из классических атрибутов радиовещания – сигналов точного времени.

В 1930 году недавно зародившаяся компания «Motorola» обрадовала автовладельцев – в продажу поступил первые автомобильные радиоприемники. А через 3 года полицейские патрульные машины города Байонне, что в Нью-Джерси, были впервые оснащены системами двусторонней радиосвязи.

В начале 1930-х годов начался следующий этап развития радио. Эдвин Армстронг разрабатывает новое поколение радиоприемников – FM (частотной модуляции, ЧМ). Стимулом для этого стало желание изобретателя нивелировать помехи радиосигнала, создаваемые атмосферой. В 1935 году ученый провел эксперимент, в ходе которого доказал преимущество ЧМ перед АМ-сигналом. Лаборатория Армстронга в Нью-Джерси успешно приняла сигналы, переданные антенной, установленной на нью-йоркском небоскребе "Эмпайр Стейт Билдинг". В то время как АМ-сигнал был полностью искажен помехами, уровень шумов ЧС-сигнала был достаточно приемлем. Этим опытом Армстронг сломал тогдашний стереотип о радио: «От помех, как и от бедности, невозможно избавиться». Перед началом Второй Мировой Войны в США уже существовало 5 работающих ЧМ-радиостанций, а 15 готовились к своему первому эфиру.

Вернемся немного назад во времени, чтобы узнать о началах советского радиовещания.

Первые радиостанции на территории Российской империи были открыты во времена Первой мировой войны. В 1921 году в Москве были установлены первые радиорупоры, через которые передавались озвученные тексты газетных статей. Вскоре началась также радиофикация жилых домов. Таким образом, в начале 20-х радио становиться доступным для широких советских масс. В 1937 году на 1000 советских граждан приходилось 25 радиоточек.

Во время Великой Отечественной Войны радиовещание активно использовалось для антинацистской и патриотической пропаганды советского населения. Интересно, что именно радиовещанию (точнее, ошибке диктора) обязана своим существованием… целая область! Зачитывая сводку Советинформбюрю в марте 1944 года, Левитан на всю страну огласил об освобождении Херсона, названного им областным городом. Чтобы не дезинформировать общественность, Сталин приказал как можно скорее создать Херсонскую область, что и было сделано к концу того же месяца.

На Западе Радиовещание также широко использовалось во время войны. Забавно, что американцы, пытаясь уберечься от радиошпионажа, пускали к микрофонам индейцев. Японцы и немцы были просто не в силах расшифровать бормотание на их родном языке.

К другому ухищрению однажды должны были прибегнуть британцы. В 1940 году во время одного футбольного матча на стадион в Эдинбурге опустился густой туман. Радиокомментатор получил приказ любыми способами продолжить трансляцию матча, чтобы немцы не узнали о погоде и не начали бомбардировку. Боб Кингсли – так звали ставшего легендой комментатора - успешно провел (точнее, выдумал) репортаж матча, ориентируясь только на шум трибун.

Радио в послевоенном мире

После Второй Мировой Войны гражданское радиовещание набрало новых оборотов. FM-радио продолжало распространяться по миру. В 1954 году был выпущен в продажу первый транзисторный карманный приемник TR-1 американской компании «Regency». Вслед за этим, на американский радиорынок со своими портативными приемникам вышли фирмы Zenith (СЩА) и Sony (Япония). В Советском Союзе первым серийным транзисторным радиоприемником стал «Сюрприз» Воронежского радиозавода. Первый в СССР крупносерийный карманный приемник «Нева» был выпущен в 1960 году.

Карманный радиоприемник НЕВА

Радиоприемник SABA с непревзойденным ламповым стереозвучанием.

За последующие 30 лет радио активно развивалось в различных направлениях. Особенно важным было его становление как «рупора» массовой культуры и музыки в частности. Эфирное время стали завоевывать популярные исполнители, а само радио превратилось в один из главных инструментов продвижения музыкантов. Опять же, здесь не без интересных историй. Именно благодаря тому, что в середине 50-х один кливлендский ди-джей случайно пустил в эфир песню «Rock Around the Clock», мир и захватила «эпидемия» рок-н-ролла. А одной из самых саркастических радио-историй является следующая. На гребне популярности «Beatles», Джон Леннон неосторожно бросил в СМИ фразу: «Мы стали популярнее самого Иисуса Христа!». Одна техасская радиостанция, возмущенная этим заявлением, публично сожгла пластинки группы. На следующий день станция сгорела от попадания в нее молнии.

В последствии, радио стало неотъемлемой частью повседневной жизни миллионов людей, а диск-жокеи - любимцами радиослушателей. Иногда в среде радиовещания устанавливались различные рекорды. Например, с 1970 года ежедневно выходит в эфир Энни Найтингейл – DJ компании ВВС, установившая мировой рекорд по продолжительности карьеры радиоведущей. Среди самых свежих достижений – рекорд 2011 года, принадлежащий команде ведущих все той же ВВС, которые вели радиошоу более 52 часов подряд.

Интернет и радиовещание

Радиовещание уверенно вошло в новое тысячелетие. Но даже оно не избежало трансформаций, которые затронули практически все средства связи. Новейшая волна научно-технического прогресса захлестнула мир цифровыми технологиями, которые нашли свое применение и в радио.

Как альтернатива аналоговому радио в мире стало распространяться цифровое и онлайн-радио. Последнее и вовсе отошло от классических стандартов радиовещания и было основано на потоковой трансляции аудиоданных через web-средства. Другими ловами, это то же радио, но его вещание осуществляется через Интернет.

Еще на заре развития глобальной сети предпринимались попытки передачи звука с помощью компьютера. Это делалось посредством оцифровки аналоговых сигналов, используя соответственное программное обеспечение. В результате чего получались звуковые файлы, которые пользователи и выкладывали в сеть.

Первым же крупным проектом онлайн-радио стала станция «Internet Talk Radio», основанная Карлом Маламудом в 1993 году. Карл прибег к использованию технологии дубляжа сигнала через эфирную сеть. Этот год воистину может считаться одним из поворотных в истории развития радиотехнологий, наравне с 1909-м, когда в Сан-Хосе была построена первая радиовещательная станция.

В 1994 году провели первую онлайн-трансляцию рок-концерта: Интернет-пользователи, не выходя из дома, могли послушать выступление «Rolling Stones». А в следующем году был запущен первый онлайн-сервис радиовещания, работа которого была основана на использовании специальной программы для проведения конференций в сети.

Большинство современных онлайн-ресурсов радиовещания по своим функциональным возможностям не уступают FM-приемникам. Аудиоформаты, наиболее часто поддерживаемые серверами онлайн-радио: MP3, RealAudio, Ogg/Vorbis и WMA. Сегодня большинство станций веб-радио могут предоставить скорость аудиопотока от 64 кбит/с до 128 кбит, при этом, качество звука уже приближается к уровню CD.

Популярность онлайн-радио возрастает с каждым годом. В одних лишь Соединенных Штатах Америки насчитывается около 60 миллионов человек, которые еженедельно слушают подобные радиостанции.

Еще одной особенностью веб-радио является то, что практически любой человек может организовать собственную радиостанцию в сети! Для этого достаточно иметь компьютер, качественный доступ в Интернет, несколько нехитрых программ и жесткий диск, забитый музыкой. Лицензирование пока еще не добралось до такого рода сервиса.

Вряд ли стоит ожидать такой же судьбы для радио, которая постигла телеграф, например. Сейчас достаточно просто нажать одну кнопку на телефоне или компьютере – и «телеграмма» с текстом типа «Я скоро приеду [зпт] ждите [тчк] Ваша тётя [тчк]» уже будет получена! Но разве может что-нибудь заменить утро, которое начинается с вашим любимым DJ-ем (в переносном смысле) или с сюрприза услышать обожаемую песню? А тем, кто находится далеко за пределами Родины, радио (правда, уже онлайн) дарит возможность услышать любимые мелодии, с которыми чужая земля не знакома. Слушайте радио и будьте счастливы!