KÕLAKODA – ELEKTRONMUUSIKA SÜNDIS LAULVAS REVOLUTSIOONIS

Tiit K?ler, EPL/teadus.ee

Kui tahate, et teid kaugele kuuldaks, ei hakka te ilmtingimata hirmsa häälega karjuma, vaid haarate näiteks telefoni järele. Vahel vahendatakse oma häält mikrofonide ja valjuhääldite abil. Läbi aegade on inimene tahtnud oma häälel lasta võimalikult kaugele kõlada. Ega siis muidu pole ehitatud kõlakodasid küll laulukooridele, küll igat sorti pillidele. Ja kasutatud ka lihtsat sorti ruuporit.  

 

Raadiolamp sündis tänu muusikale

 

Kui kõneleme elektroonikaajastust või e-kirjast ehk e-valitsusest või elektroonilisest muusikast, siis ei anna me endale tavaliselt aru, et kogu selle ilu eest võlgneme tänu elektronile. Isegi Lenin teadis, et elektron on olemas, ja hüüdis, et see on sama ammendamatu nagu aatom. Kuid see polnudki nii ammu, vaid sada ja kümme aastat tagasi aprillis 1897, kui inglane Joseph John Thomson avastas, et katoodkiired koosnevad tegelikult aatomitest palju pisematest osakestest.

Katoodkiired on kiired, mille William Crookes avastas 1878. aastal katoodtorus, lihtsas klaasist vaakumtorus, mis varustatud kahe elektroodiga. Kui elektroodid pingestati, hakkasid klaastoru seinad helenduma. Mis just helendas, polnud teada. Wilhelm Röntgen uuris asja ühe kandi pealt ja avastas röntgenikiirguse, mis on kalk, lühikese lainepikkusega elektromagnetiline kiirgus.

Thomson läks kaugemale ja sai jälile elektronile. Just negatiivsest elektroodist ehk katoodist lähtuv elektronide voog pommitab klaasi pinda ja vallandab sealt röntgenikiirguse. Ning elektronide voog paindub, kui rakendada magnetvälja.

Elektroni avastamisest ja katoodtoru leiutamisest jäi veel sammuke elektronlambi ehk raadiolambi ehk vaakumtoru leiutamiseni. Elektronlamp on selline kaval seade, mis lubab signaali võimendada. Ning et esialgu nähti ainsat võimenduse eesmärki meie tekitatud heli võimendamises, et see võimalikult kaugele edasi saata, siis läkski eesti keeles käiku sõna “raadiolamp”.

Raadiolamp tuleb suisa värvikalt silme ette neil, kes saavad mäletada veel kunagisi lampvastuvõtjaid, mille roheline elektronsilm aitas raadiot õigele lainele häälestada. Kuid elektronlambi kavalus seisneb kolmandas kahe pingestatud elektroodi vahele paigutatud võres, mille peale tuli 1907. aastal Ameerika leiutaja Lee De Forest, kui ta lisas selle Marconi firmas töötava John Ambrose Flemingi leiutatud dioodile.

Võre ongi väikese võrkaia taoline traadist võrk, millest elektronid saavad läbi lennata. Kui aga võrele rakendada muutuv väike pinge, siis järgib elektronide vool selle pinge väikesi muutusi juba palju suuremas ulatuses, sest võre pinge kallutab elektronide voogu kas siis anoodist kõrvale või laseb kõik anoodile.

Nii saadigi esimene pingete võimendaja. Tegelikult ei võimenda trioodiks nimetatud vaakumlamp mitte pinget, vaid ikka pinge muutusi. Asi toimub umbes samamoodi nagu siis, kui katta aeda voolikust kastes sõrmega osaliselt kinni pihusti ava. Liigutate oma sõrme väheke, aga veejuga kaldub kõrvale meetri jagu.

 

 

Muusikaline elektron

 

On sümboolne, et De Forest nimetas oma trioodi audioniks. Ning USA patent nr 879532, mille ta 1907. aastal sai, oli audioni kasutamiseks raadiosides. Trioodi täiustas Soome leiutaja Eric Trigerstedt 1914. aastal, kui ta arendas Berliinis oma filmiheli süsteemi.

Kuid et triood võimendab siiski küllaltki mittelineaarselt, see tähendab, et moonutab signaali, eriti suurtel võimsustel, täiustati vaakumlampi, lisades sellele veel üks-kaks elektronide voogu suunavat võret. Nii sündisid tetroodid ja pentoodid. Helivõimendite arendamine viis ka uut tüüpi patareide ja akude leiutamiseni.

Kõige sellega kaasnes samuti arvutite arendamine. Nii näiteks kasutas brittide arvuti Colossus, millega murti lahti sakslaste salakoode, kõige moodsamaid vaakumlampe, mida oli selles sadu ja sadu. Lõpuks toimis kümme seda tüüpi arvutit, millest igaüks neelas 15 kilovatti võimsust. Nende ehitus hoiti saladuses aastani 1976.

Massachusettsi tehnoloogiainstituudis ehitatud esimene reaalajas toimiv arvuti Whirlwind hakkas tööle 20. aprillil 1950. aastal ning sisaldas ekstra selle tarbeks leiutatud 5000 vähese voolutarbega vaakumlampi.

Tee elektroonilisele muusikale oli nüüd avatud. Instrumentidele nagu theremin, mille 1919. aastal ehitas Vene leiutaja Léon Theremin. See koosnes kahest raadiosageduslikust ostsillaatorist ning seda sai mängida riista kohal käsi liigutades. Kui leiutaja seda Leninile näitas, sattus juht ja õpetaja asjast nii suurde vaimustusse, et tahtis ka ise sellel mängima õppida. Ta käskis tellida 600 sellist riista ning saata need laiali mööda revolutsioonitulest nakatatud Venemaad. Nii et pole miskit parata, elektroonilisele muusikale on oma õla alla pannud ka Lenin. Nii nagu elektroni ammendamatusele.

Kummaline, et maailm ei osanud hinnata elektronlambini jõudnud Ameerika leiutajate panust kultuuri. Ükski neist ei saanud näiteks Nobeli preemiat, mida jagus küll Röntgenile ja J. J. Thomsonile. Ning mille said ka 1947. aastal transistori leiutanud William Schockley, John Bardeen ja Walter Brattain. Kuid transistor tegelikult vaid kordab esimese vaakumtrioodi põhimõtet. Tõsi küll, transistoris ei liigu elektronid mitte vaakumtorus, vaid pooljuhis, erilises materjalis, kus elektronid saavad poolvabalt liikuda. Kuid sealgi on vähemalt kolm elektroodi, millest siis keskmisele antud pinge väikesi muudatusi võimendatakse.

Nii et elektroonika ajalugu veidi laiemalt uurides võib üllatusega tõdeda, et soov ehitada endale võimalikult vägev kõlakoda tõukas tagant tehnilist revolutsiooni, mis lõppkokkuvõttes viis välja arvutiteni. Infotehnoloogiline ühiskond arenes välja muusikahelide saatel – see oli tõeline ja ülemaailmne “laulev revolutsioon”.