Все вы хорошо помните прекрасную сказку Ганса Христиана Андерсена «Соловей». И многим из вас поющая механическая птичка из этой сказки кажется чистейшей выдумкой автора. Но это не так. Подобную игрушку (правда, не столь совершенную) придумал и сделал еще за целый век до нашей эры замечательный греческий инженер Герон Александрийский.
По нынешним понятиям конструкция, разработанная Героном, была очень простой. Птичка сидела на крышке герметического сосуда. В этот сосуд вливалась вода. Она вытесняла воздух в трубку, которая была проведена в горлышко птички. Когда сосуд заполнялся доверху, птичка умолкала, вода из сосуда автоматически выливалась через сифон, а затем все повторялось сначала. Поющая птичка Герона еще не была самоиграющим музыкальным инструментом: она издавала всего один звук. И вообще до таких инструментов было еще очень далеко. Но чтобы стало яснее, на какой почве они появились, желательно хотя бы коротко проследить одну из линий прикладной механики.
Это было давно, в годы моего детства. Во дворе вдруг раздавалась музыка, и все, кто был в это время дома, бросались к окнам. Играл человек-оркестр. В руках он держал трубу, а к спине был привязан большой барабан с тарелками. От колотушки барабана и от тарелок к ноге музыканта тянулись веревочки. Играя, он ухитрялся стоять на одной ноге, а другой ногой дергал эти самые веревочки. Бил барабан, звенели тарелки, пела труба. Стараясь соответствовать составу своего оркестра, музыкант играл в основном марши.
При всем огромном разнообразии музыкальных инструментов мы можем насчитать всего несколько звучащих элементов. Это струна, столб воздуха, мембрана, колеблющийся язычок, деревянный брусочек, металлическая пластина, диффузор динамика. Можно добавить сюда еще и ударные инструменты, в которых звучит сам корпус. Словом, все неисчислимое количество существующих и существовавших музыкальных инструментов основывается на считанных принципах образования звука и его извлечения. Принципах давних, широко известных. Вот, кстати, доказательство этому: только что мы познакомились с несколькими необычными инструментами, от октобаса до Эоловой арфы, но все они с точки зрения основ музыки вполне обычны, потому что звучит в них один из традиционных элементов — струна. А сейчас рассмотрим несколько инструментов, в которых традиция так или иначе нарушается.
В западногерманском городе Касселе, в музее, хранится удивительный экспонат — майский жук, выполненный в натуральную величину. Если завести его ключиком, он поползет, забавно перебирая лапками. Усики у него будут шевелиться, а крылышки приподниматься и опускаться, совсем как у живого. Жук этот не имеет к музыке ни малейшего отношения, а рассказал я о нем для того, чтобы напомнить о времени, когда начинался расцвет механики и искусные мастера, казалось, умели все. Например, они конструировали механического писца, сажали его за стол, заводили, и тот начинал писать! Обмакивал ручку в чернила, стряхивал перо, выводил на бумаге буквы и слова и при этом следил глазами за написанным.
В кинофильме «Вратарь» есть действующее лицо, не названное в титрах. Это робот, сконструированный инженером Карасиком. Он очень похож на человека — руки, ноги, голова, туловище. До сих пор при слове «робот» нам видятся человекообразные машины, какими они и были на заре своего появления. И только потом мы вспоминаем, что современные роботы совершенно не похожи на людей. От них требуются определенные движения, и это главное, а форма диктуется назначением робота и может быть самой разной.
Все механические инструменты имели серьезный недостаток: звучание их было лишено тонкостей и нюансов. Мастера все время искали способы научить инструмент полноценно исполнять музыку. Удалось этого добиться только в начале нашего века, и результат был поразительным: фортепиано само воспроизводило игру известных музыкантов, причем с тончайшими оттенками. Но к этому шли долгим путем. На этом пути много вех, мы остановимся только у главных.
Теперь пришла пора выяснить принципиальную разницу между валиком любого механического инструмента и валиком фонографа, между диском со штифтами и диском граммофона, патефона, электрофона, между перфорированной лентой и, скажем, лентой магнитофонной. На всех без исключения механических инструментах, простых и сложных, кодировались лишь моменты извлечения звука, а сам звук воспроизводился вполне традиционными, давними средствами — трубами, язычками, струнами. А на валике фонографа, грампластинке и магнитофонной ленте записана физическая первооснова звука — колебания.