Что касается питания ламп, то для передачи концертов, казалось, лучше всего было бы подводить к анодам ламп и к их нитям накала постоянный ток, и притом ток от аккумуляторн. баттарей, так как в этом случае не было бы главного источника шумов (фона), обычно сопровождающего несовершенную передачу. Однако, для питания анода ламп требуется, как известно, высокое напряжение (от 3.000 до 10.000 вольт), и стоимость такой баттареи, принимая во внимание необходимость к ней для заряда динамо-машины тоже высокого напряжения, была бы довольно высокой; а самая баттарея неудобна в эксплоатации. Поэтому часто обходятся динамо-машиной постоянного тока высокого напряжения. Такие машины все же дорого стоят. Кроме того, наличие коллекторов вносит шум при передаче, для устранения которого необходимо применение фильтров.
Некоторые радиовещательные станции в Германии, напр., Мюнхенская, пользуются для питания анодов машинами постоянного тока высокого напряжения, а для накала нитей — аккумуляторными баттареями.
Более дешевым и удобным, в смысле обслуживания питания анодов, является переменный ток. Конечно, непосредственно переменный ток к анодам подвести нельзя: его необходимо предварительно выпрямить и профильтровать, иначе получилось бы страшное гуденье или свист при передаче, которые совершенно заглушали бы речь или музыку.
В виду того, что после войны во многих государствах оказалось большое количество электрических машин переменного тока в 200—500—600 и 1000 периодов в секунду, применявшихся для искровых радио-станций, явилась мысль использовать их для питания анодов катодных генераторов. Схема подобного устройства показана на фиг. 8. Машина переменного тока, скажем 600 пер. в секунду, питает трансформатор для повышения напряжения; переменный ток вторичной обмотки трансформатора высокого напряжения подводится к так называемому выпрямителю, представляющему собой ту же катодную лампу, но с двумя электродами: анодом и нитью накала. Эта лампа обладает свойством пропускать ток только в одном направлении. Такие выпрямители называются кенотронами. После кенотрона, проходя через фильтрующее устройство, выпрямленный ток подводится к генераторной лампе: положительный полюс к аноду, а отрицательный — к нити накала — катоду. Проще всего, однако, питать генераторные лампы городским током, который в большинстве случаев бывает переменным, однофазным или трехфазным. В больших городах центральная электрическая станция посылает в подземный кабель переменный ток 50 периодов в сек., напряжением от 3.000 до 6.000 вольт. Ток такого напряжения, будучи выпрямлен кенотронами и профильтрован, вполне достаточен для питания анодов ламп радио-телефонного передатчика.
В последнее время эта система, в виду своей простоты, находит себе все большее применение.
Нити накала могут быть питаемы тем же переменным током, напряжение которого понижают при помощи трансформатора, или же аккумуляторными батареями для большей чистоты. Применять переменный ток для накала нитей надо с большой осторожностью, иначе передачу могут сопровождать шумы, отражающиеся на ее чистоте. Вообще же шумы могут происходить от различных причин, главным образом от коллекторов машин постоянного тока, если для питания анода и нитей применяется постоянный ток, и от изменения силы тока за период, в случае применения переменного тока, если выпрямительное устройство недостаточно или же если монтаж установки сделан не очень тщательно. Особенно вредит художественной передаче музыки тональный фон, происходящий при применении машин переменного тока от 200 до 1000 периодов в секунду, имеющий музыкальный характер. Этот паразитный тон, иногда слышимый довольно сильно в приемный телефон, при исполнении игры на инструментах или при пении может дать диссонанс. Избавление от этих шумов и мешающих тонов не всегда легко удается. Я уже указывал выше, что лучше всего было бы питать анодные лампы и их нити накала постоянным током, а коллекторные шумы заглушать фильтрами. Однако, как было указано, это сопряжено с вздорожанием станций и с усложнением ее обслуживания. Есть простой способ избавиться от фона при применении машин переменного тока. Этот способ был мною испытан на Одесском Радио-телеграфном заводе несколько лет тому назад, а из заграничной литературы мы узнали о применении его в Германии для радиовещательных станций. Способ этот состоит в том, что машины переменного тока, питающие аноды ламп и их нити, выбираются с числом колебаний не 50, 200 или 1000 в секунду, а значительно выше, а именно: 8.000—10.000 и больше. Такое повышение числа периодов в секунду, даже слабо-выпрямленное, а иногда вовсе не выпрямленное, лежит почти вне пределов звуковой частоты и почти не воспринимается ухом. Изготовление же таких машин не составляет особых затруднений.
Теперь перейдем к описанию весьма важной части передающего устройства, от которой в высокой степени зависит художественность передачи, а именно к микрофону.
Микрофон. Как бы ни хороша была система модулирования сама по себе, плохой микрофон может испортить все дело. Микрофон есть та часть передающего устройства, которая превращает звуковые колебания в электрические и посылает их в чувствительные органы, управляющие модуляцией. Самым простым и очень чувствительным аппаратом является обыкновенный угольный микрофон. Поскольку речь идет о передаче служебных разговоров, этот микрофон вполне отвечает своему назначению. Но, коль скоро выступают на сцену художественные требования, угольный микрофон должен быть заменен другим, более совершенным, прибором. К сожалению, не существует совершенного микрофона, т. е. такого, который, обладая чувствительностью угольного, идеально воспроизводил бы передачу.
Обыкновенная хорошая телефонная трубка может служить микрофоном. В самом деле, первый проволочный телефон Белля состоял из двух одинаковых телефонных трубок, соединенных проволочной линией. Одна и та же телефонная трубка служила поочереди то для передачи речи (как микрофон), то для приема речи (как телефон). Еще теперь такие установки, отличающиеся большой простотой, применяются для телефонирования по проводам на небольшие расстояния. Хорошая телефонная трубка, служащая микрофоном, воспроизводит речь очень чисто и значительно превосходит угольный микрофон для передачи ансамблей. Однако, она недостаточно чувствительна и не лишена и того недостатка, что в ней имеется мембрана, служащая источником искажений.Для повышения эффекта действия такой трубки необходимо усиливать слабые токи, наводимые мембраной под действием звуков, в значительно большей степени, чем при угольном микрофоне.
За границей теперь угольные микрофоны для концертной передачи вовсе не применяются; вместо них пользуются либо электромагнитным микрофоном, основанным на принципе простой телефонной трубки, но гораздо более совершенной конструкции, либо недавно появившимся в Германии так называемым, катодофоном, основанном на чрезвычайно интересном принципе электронного излучения накаленными телами, т. е. на принципе, родственном тому, на котором основано применение катодных ламп. Описание конструкций этих 2-х родов микрофона было изложено на страницах этого журнала, а потому я остановлюсь здесь лишь на сравнении их с точки зрения их применения к требованиям концертной передачи.
Как электромагнитный, так и телефонный микрофоны требуют очень большого предварительного усиления возбуждаемых ими токов, при помощи катодных ламп, прежде чем заставить их управлять передатчиком. Большое же усиление требует крайней осторожности. Как бы совершенна ни была конструкция электромагнитного микрофона, в нем все же имеются части, обладающие инерцией, в то время как катодофон этого недостатка не имеет. Передача катодофоном сложных звуков оркестра производится необычайно чисто; воспроизведение игры на рояле, одного из самых трудных инструментов при передаче угольным микрофоном, получается без всяких искажений при пользовании катодофоном. В этом отношении хороший электромагнитный микрофон мало ему уступает.
Студия. Не только электрическая часть устройства имеет значение для хорошей передачи концертов, но и акустическая часть оказывает огромное влияние на художественность передачи. Весьма важно правильное устройство помещения, где происходят концерты и где устанавливают микрофон. Это помещение, называемое студией, должно быть охранено от всяких сотрясений и других внешних шумов. Усилительное устройство для микрофона не должно находиться в этом помещении, иначе звуки могут непосредственно сотрясать усилительные лампы и вызывать треск и звон. Я уже говорил, что лучше всего устраивать студию в центре города. Помещение студии не должно быть слишком мало; следует обставлять ее мягкой мебелью и драпировкой, но считаясь с размерами помещения, чтобы не очень заглушать звуки. Расстояние исполнителей от микрофона должно быть строго соразмерено со свойствами голосов и инструментов, причем различные инструменты оркестра должны быть размещены с особым вниманием. Если производится передача опер из театра, то микрофон обычно помещается в ложе, находящейся как раз против сцены.
Контроль. При передаче радиовещания необходимо непрерывно контролировать работу и, в случае обнаружения каких-нибудь дефектов, надо немедленно производить регулирование и исправлять недочеты. Контроль производится при помощи специального приемного устройства, находящегося либо в помещении передающей станции и защищенного от вредных влияний постороннего характера, либо вдали от передатчика, причем указания контроля передаются при помощи особой сигнализации по проводам. На германских радиовещательных станциях имеются специальные лица, так называемые радио-капельмейстеры, которые не только производят контроль, но и регулируют действия передачи, сообразуясь с характером исполнения. В их власти даже несколько изменять характер самого исполнення, понятно, если они обладают достаточной музыкальностью.
Антенное устройство. При всех остальных общих требованиях, пред'являемых к хорошему антенному устройству, антенны радиовещательных станций должны излучать волны по возможности равномерно во все стороны.
В том случае, когда строятся две корреспондирующие между собой станции для служебных сообщений, имеется стремление предпочтительно усиливать передачу в направлении по линии, соединяющей эти обе станции. Это достигается некоторым специальным устройством антенны. Направляющее действие чувствуется особенно на небольшом отдалении от передающей станции. Для радиовещания желательно как раз избежать этой, даже небольшой, направленности действия, так как иначе абоненты, равно удаленные от передающей станции и имеющие одинаково хорошие приемные устройства, будут воспринимать работу с различной слышимостью. Следует заботиться также, чтобы для устройства антенны был достаточный простор, по возможности, чтобы не было кругом высоких сооружений, которые могли бы поглощать излучение волны и изменять их направление. Нужно заметить, что никакие препятствия никоим образом не сказываются на чистоте передачи, а лишь на ее силе.
Выбор волны. Какая длина волны наиболее удобна для целей радиовещания? По этому вопросу практически еще нет окончательного соглашения. В настоящее время применяются волны довольно широкого диапазона: от 200 до 3.000—4.000 метров. С одной стороны разнообразие длин волн дает возможность, легко настраиваться и узнавать передающую станцию и, кроме того, облегчает правильный контроль. Однако, в этом диапазоне лежат длины волн, явно нежелательные для передачи концертов. Напр., волнами в 600 и 900 метров пользуются преимущественно морские станции для своих весьма важных служебных сообщений. По этой же причине нежелательно было бы пользоваться волнами в 300 метров. Московская станция Коминтерн посылает волну в 1450 метров. Другая московская станция Сокольники работает волной в 1010 метров. Главная английская станция Челмсфорд, имеющая в антенне мощность 25 киловатт, посылает волну в 1.600 метров. Другая английская станция работает волнов около 500 метров. Мюнхенская станция выбрала волну в 480 метров. Все эти длины волн имеют тот недостаток, что в этом же диапазоне работают многие служебные телеграфные станции, которые, конечно, сильно мешают приему концертов, в особенности, если они близко расположены. Хорошее приемное устройство может помочь ослабить эти помехи, но в том случае, если станция очень близко или же работает волной, близкой к волне радиовещательной станции, тут ничем помочь нельзя. Выход намечается в стремлении в последнее время перейти на очень короткие волны. Повидимому, длина волны меньше 100 метров в этом отношении была бы наиболее благоприятной. Некоторые опыты, проделываемые в этом направлении за границей, дают обнадеживающие результаты, тем более, что условия передачи радио-концертов, которая обыкновенно производится в вечерние часы, как раз благоприятны для распространения коротких волн. Кроме того, наибольший враг радио-передачи — атмосферные разряды — не так страшны при пользовании короткими волнами. Однако, чтобы окончательно судить о полной пригодности этого рода волн, в особенности для больших мощностей, требуется дальнейшая опытная работа.
Что касается мощности радиовещательных станций, то и здесь наблюдается разнообразие. Самая сильная из известных нам станщий этого рода — Челмсфорд (Лондон) — посылает в антенну 25 киловатт, из коих 12 — антенной излучаются. Такая отдача антенны считается хорошей. Общая же подводимая мощность для всего устройства составляет 70 киловатт — цифра внушительная для таких станций. Большинство же радиовещательных станций пользуются мощностью в антенне 1—1,5 и полной 4 до 10 киловатт. Конечно, для города, даже большого, в сущности достаточно было бы и 50 ватт в антенне при достаточно глубокой модуляции. Но, принимая во внимание интересы абонентов, находящихся далеко от города-радиовещателя, у которых имеются лишь детекторные приемники, возможность всяких помех, как со стороны разрядов, так и со стороны искровых станций, неудачное расположение некоторых приемных антенн и др., следует повышать энергию в антенне. Правда, иностранная литература нам говорит о случаях телефонирования через Атлантический океан одним киловаттом, но это лишь курьез, о регулярной же работе на подобные расстояния такой мощностью нечего и думать, по крайней мере в настоящее время.
В заключение сообщу некоторые данные относительно нашей Ленинградской радиовещательной станции, установленной на Песочной ул.
Питание генераторных ламп и их нитей накала производится переменным током в 1.000 пер. в сек. Машина эта приводится в движение постоянным током. Выпрямление производится 2-мя кенотронами с добовочным фильтрующим устройством. Антенна подвешена к 70-метровой антенной башне, с одной стороны, и к штоку на крыше соседнего здания — с другой. Ток в антенне 8 ампер. Система модуляции — анодная. Микрофон — угольный. Длина волны около 940 метров. В настоящее время эта станция переоборудывается, с целью устранить тональный фон, дать большую чистоту передачи и снабдить ее более совершенным микрофоном для того, чтобы иметь возможность передавать оркестровые ансамбли*).
*) Это переоборудование закончено; микрофоном служит магнетофон. По чистоте передачи Ленинградская радиостанция — лучшая в СССР и вполне сравнима с заграничными. Прим. Ред.