С у б ъ е к т и в н ы е з а м е т к и
П р е д и с л о в и е
Тихо ликуя, как гробовщик при виде покойника, нам давно уже твердят, что для CW настал каюк — устаревшая технология. Да, конечно. В той мере, насколько это технология.
Искусство слуховой радиотелеграфии есть очень узкая, обособленная и незаметная для общества часть мировой культуры ХХ века. С веком она родилась и с веком, похоже, умерла или умирает. Где-то я читал, что наш долг, долг носителей этого фрагмента мировой культуры, состоит в том, чтобы сохранить его. Действительно, кроме нас этого никто не сделает – если это вообще возможно.
Когда-то в далекой юности у меня на работе был старший товарищ, отставной моряк-подводник. Когда нагрузки не было, коротая время, он что-нибудь рассказывал «за жизнь». И самым его ярким впечатлением за всю карьеру была парусная практика. Я ему говорю: но зачем это, ведь на службе паруса вам ставить не приходилось. Его ответ я помню дословно: «Кто под парусами не ходил, тот моря не видал».
Вот и в нашем деле: кто морзюхой не работал, тот эфира не слыхал, друзья мои.
Но почему она нам так мила, чем за душу берёт? Не знаю, любовь всегда загадка. Можно разве что попытаться проникнуть в секреты её жизнестойкости, её долголетия. Именно этим секретам я и хотел, в конечном счете, посвятить мои заметки. Боюсь только, что перо, то бишь клавиатура, частенько заводила меня далеко в сторону.
Предполагается, что читающий, во-первых, умеет пользоваться CW и поймёт, о чем, собственно, идёт речь. И во-вторых, знаком с публикациями на эту тему в радиолюбительских журналах, каковые публикации я не буду дублировать. Ссылки на источники, приведенные в списке литературы, я позволил себе минимизировать, чтобы не загромождать текст.
«Начати же ся той песне», конечно, с истории.
Р о ж д е н и е и р а з в и т и е к о д о в
Император с длинным карандашом в руке ,
расшифровывал значение слов.
Ю. Н. Тынянов.
Практическое применение электрического тока началось, пожалуй, с электросвязи, а именно с электрического телеграфа. До этого существовал визуальный (семафорный, флажковый и т. д.) телеграф – называли его оптическим. Первые же практически пригодные для практики системы телеграфа электрического были русской разработкой – это признано и на западе [ 1 ]. Изобретателем выступил остзейский (т.е. прибалтийский) барон Пауль Шиллинг фон Канштадт. Павел Львович. Вообще-то Людвигович, но это неважно.Затем в России его дело продолжил знаменитый Борис Семенович Якоби, тоже российский ученый немецкого происхождения и, как мы теперь понимаем, инженер.
П. Л. Шиллинг [ 4 ], разумеется, использовал достижения предшественников, прежде всего Зёммеринга и Ампера. И не позже 1832 года создал – то есть предложил, разработал, построил и публично испытал в Санкт-Петербурге – первую в мире пригодную для эксплуатации систему электросвязи. Знаток эпохи [ 2 ] смачно повествует, как император Николай I использует «электрикомагнетический» телеграф в сугубо личных целях. Советую почитать. Если и не факт, то близко к реальности. Правда, это была уже одна из систем Якоби, но у истоков стоял Шиллинг.
Барон был человеком разносторонних дарований, громадной эрудиции и весьма широкого круга занятий – от китайского языка до создания электрических взрывателей (последнее, кажется, было еще более ранним применением электричества). Значительную долю творческих сил он отдал криптографии, будучи работником русской дипломатической службы. Это помогло ему лучше всех осознать проблематику кодирования и создать решения, которые вызывают уважение по сей день. Его величайшее достижение – осознание и провозглашение того, что основой телеграфии является код, хотя такой термин вошел в обиход много позже. Более века потребовалось, чтобы понять всю глубину этого утверждения. Код, как мы теперь понимаем, вообще основа всей связи и всего, что имеет отношение к генерации, обработке, хранению и передаче информации. Во всяком случае текстуальной. Да и не только, как показала жизнь.
Исторически для электрического телеграфа были предложены сначала параллельные телеграфные коды, причем задачу решали лобовым (или ломовым, я бы сказал) путем. Нужно передавать 26 букв – значит, тянем 26 проводов, 27-й возвратный. От этого, ясное дело, пришлось сразу отказаться. Никто, конечно, не против пространственного разделения сигналов, но не до такой же степени… Остроумный Шиллинг разработал оригинальные параллельные коды, позволившие резко сократить число проволок в линии.
Но интересно, что еще раньше он создал ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ НЕРАВНОМЕРНЫЙ телеграфный код. Максимальное число элементов в комбинации было 5, а самые короткие кодовые комбинации были у букв Е и Т, что явно подсказала статистика французского языка, на котором велась вся дипломатическая документация. Это покуда Морзе в Америке рисовал картинки…
Принципиальное же отличие от еще не существовавшей морзянки было то, что посылки различались не длительностью, а полярностью. Ведь системы Шиллинга были, я бы сказал, не электромагнитными, а скорее уж «магнитоэлектрическими». Электромагнита еще не было, а индикаторы тока, чувствительные к полярности, как раз подоспели. Это позволило применить биполярный сигнал, который впоследствии использовали многие, в том числе Бодо в своих многократках. Да и по сей день в цифровых системах передачи он используется.
Последовательный биполярный код Шиллинга был им создан до 1828 года, а не позже 1830 была готова и система «в железе». Не умри барон безвременно в 1837-м, который считается годом начала эпопеи Морзе, была бы у нас, небось, не морзянка, а шиллинговка…
Любопытна причина, по которой это изобретение (чтобы не сказать открытие) не удостоилось внедрения на своей родине. По той же самой, по какой многие наши коллеги не пользуются СW: его же, проклятого, учить надо! Это тебе не клавиши давить двумя перстами (вот где клоподав-то). Но это уж к слову. А системы с параллельными кодами получили тогда признание благодаря эргономичному дизайну дисплея, созданному в Англии знаменитым Уитстоном и шустрым Куком.
Не относится к делу, но неудержимо хочется упомянуть, что биполярный сигнал с соответствующим неравномерным кодом не погнушался применить в 1858 году и великий Уильям Томсон, лорд Кельвин, для трансатлантической кабельной системы (рис.2). Его пишущий аппарат имел чувствительность 20 микроампер – без всякой электроники! Быстродействие для своего времени было потрясающее, а код смахивает на неравномерный Шиллинга. Был ли знаком У. Томсон с его работой, я не знаю.
Впоследствии творческая мысль разработчиков телеграфных систем радикально склонилась в сторону равномерных последовательных кодов. Они были вызваны к жизни не соображениями надежности — до таких тонкостей еще не дошли — а стремлением построить жизнеспособные буквопечатающие системы. Машина в отличие от человека равномерные коды хоть как-то различала. Ей же надо ого какую синхронизацию. Юз (то бишь Хьюз) применил в своем буквопечатающем аппарате довольно нерациональный времяимпульсный 28-позиционный сигнал, ломовой по моей терминологии. Но это работало, хотя обеспечить синхронизм системы на том уровне техники было трудненько. Наконец, Бодо, которого надо считать также гениальным, создал свой пятизначный регистровый код. Что такое регистры, мы знали в докомпьюторную эпоху. Они и теперь в наличии, да мы не замечаем. А линейный сигнал в своих многократках (системах с временнЫм разделением субканалов) он применил синхронный биполярный. Этот сигнал дожил чуть ли не до конца ХХ века в некоторых специальных системах. Может, и сейчас где-нибудь ещё жив, кто нас знает, таких секретных. Топ-достижением в области синхронных телеграфных многократок можно считать девятикратные, т. е. осуществлявшие 9 субканалов в одном телеграфном канале. В такой системе советского образца, запущенной, если не ошибаюсь, на магистральных радиосвязях году в 1937, были даже не механические, а электронные распределители. Враги намекают, что схема была цельнотянутая с аналогичной американской… Но это все относится к гораздо более поздней эпохе.
Наконец, в США во время Первой мировой войны, т.е. к 1919 году, создали стартстопную систему. Код сам по себе регистровый Бодо, но сигнал униполярный и ради осуществления синхронности имеет два довеска к каждой комбинации – стартовый и стоповый. И клавиатура как у пиш. машинки. Это вам не динозавр Юза, смахивающий на клавесин. Или манипулятор Бодо — ну, не фортепьянный, но всё же с похожими клавишами – их 5. На благословенном же телетайпе можно стало давить как попало и когда попало – ура. Никаких телетайпов теперь, видимо, не делают, но сигнал – сигнал этот жив, курилка, в виде 2-го международного тлг кода. Не только в нашем аматорском RTTY – ныне, правда, без TTY, а на компе – но и в профессиональном эфире иногда. Послушайте частоту 10101.
Регистры, конечно, в случае сбоя приводят к размножению ошибки, но на станциях с ручным обслуживанием сбои замечали и катастрофических последствий обычно удавалось избежать.
Но я далеко отклонился от курса. Наша тема, как вы понимаете, неравномерные последовательные коды, ведущие к морзянке. Там, кстати, никаких регистров, как мы знаем.
После оставшегося втуне последовательного кода Шиллинга было ещё по крайней мере четыре или пять разработок этого направления. Таков код Штейнгеля, тоже канувший в Лету, таков и упоминавшийся код У. Томсона (Кельвина).
Надо бы назвать и код пишущего аппарата Якоби, успешно внедренный благодаря потрясающе исполненной аппаратной части. Вероятно, царь именно его и эксплуатировал. Но жизнь этой системы была недолгой. Крайне громоздкий код содержал 128 комбинаций и после записи в великолепном устройстве, напоминающем появившийся в следующем веке ондулятор, подлежал расшифровке по таблицам. Это годилось для царской спецсвязи, но не для широких применений. О, госзаказ, госзаказ…
Огромной заслугой Якоби считают прием на чувствительное местное реле, а не сразу на электромагнит аппарата. И правильно считают. Ведь такое реле – это первый в мире усилитель сигнала. Но я подчеркнул бы еще одно прозрение Якоби – аппарат должен был не только записывать что-то вроде осциллограммы, но и воспроизводить сигнал в звуковой форме. Сам Якоби придавал этому большое значение. Насколько это полезно, жизнь телеграфная показала лишь позднее, причем задолго до появления слуховой радиосвязи. Интересно также, что Якоби, видимо, первым стал употреблять слово манипуляция в отношении телеграфной передачи.
Дальнейшее развитие последовательных неравномерных телеграфных кодов связывают с именем американца Морзе. Это немцы запустили нам такое произношение, вообще-то произносится по-английски (и, кажется, по-оклахомски тоже) как Морз. И настоящие британцы даже R в данном случае не озвучивают. Но мистер как-никак янки. А по-нашему будет Моржов. Ладно, пусть Морзе.
П о и с к и к о д а. М о р з е – е щ е н е «м о р з е»
– Мое имя знают телеграфисты во всем мире.
Уильям Сароян.
Морзе по своим рабочим ухваткам был сходен с Маркони. Оба дилетанты с некоторой идеей, которая себя оправдала. Оба мастерА найти необходимых квалифицированных помощников и организовать их работу. Оба понимали всю важность научно-технической информации и были к ней достаточно восприимчивы. Оба умели организовать рекламу и привлечь капиталовложения. Оба неуёмно стремились к монополизму, что создавало проблемы как их коллегам, так и им самим. Кое-какие различия в стиле и манерах, конечно, были, связанные не столько с индивидуальностями, сколько с различиями в странах, где расцветали их своеобразные таланты. И, возможно, с немного различными историческими условиями. Но не будем углубляться в личное – нас интересуют результаты в области разработки телеграфных кодов.
Первый предложенный мистером Морзе код был построен только из точек и входящих в комбинацию интервалов двух различных длин после серии однородных посылок. Точек в кодовой комбинации было от одной до пяти. Манипулятором служило примитивное подобие трансмиттера. Все ясно из рисунка 1 [ 3 ].
На приеме точки выдавливались на бумажной ленте. Они, правда, не хотели выдавливаться (из-за непонимания законов физики), но с привлечением соответствующих консультантов дело было поправимое. Главное же достижение, если говорить о «железе», была движущаяся бумажная лента (изобретение, вообще говоря, французское). Якоби, скажем, писал на стекле. А главный недостаток – крайне неудачный код. Неудобный для восприятия на приемной
стороне из-за этих переменных интервалов и весьма ограниченный по алфавиту (здесь этот термин употреблён не в том смысле, как в теории кодирования, что, я надеюсь, ясно). Явно предполагалось использование кодовых таблиц, вероятно, слоговых и даже словарных: так и хочется обозначить одной комбинацией сочетание «the». Эта оригинально устроенная хреновина, как упоминалось, не заработала – и к лучшему.
Морзе не унывал, а пахал и заставлял пахать нанятую им рабсилу – прежде всего интеллектуальную. Появились тире – второй вид посылок. К 1844 году был готов и код, и проволочные линии, с которыми тоже была драматичная история, и хардвер, так сказать. Это уже было нечто, напоминавшее будущий советский аппарат М-44. В том числе и первый телеграфный кей, впоследствии переизобретенный создателями набора «Юный телеграфист» самого первого выпуска, этого ужасающего свидетельства ненависти к советским детям. Вот это, коллеги, и был натуральный клоподав, а не то изящное изделие Черкасского завода, которым снабжались Р-118 и ей подобные, или тем более солидная вещь из комплекта радиостанции «Ерш», столь пригодная, чтобы отбиваться ею от пиратов…
Однако код Морзе 1844 года — это еще не морзянка, как совершенно верно указывает Георгий Члиянц [ 7 ].
М о р з е – у ж е » М О Р З Е», н а к о н е ц
Вдруг из кабинета донесся четкий и ясный стук.
Стучал электрикомагнетический аппарат.
Ю.Н. Тынянов.
Свои выразительные интенвалы Морзе (или его работник) впендюрил-таки внутрь некоторых комбинаций. Скажем, игрек передавался как сочетание I и E. Какой неудобняк! Заокеанские изобретатели тоже способны порой на потрясающую недогадливость. Возможно, что этим отчасти объясняется весьма тугое внедрение в Европе. Французы были до поры до времени довольны своими семафорами, смягчавшими, видимо, безработицу среди лиц, отягченных грамотой. В Великобритании успешно работали аналоги устройств Шиллинга – проволоки там хватало, и с наглым америкосом поговорили просто невежливо. Русские же ответили ему пылкой патриотической инвективой, пафоса которой он, я думаю, и не понял – только оргвывод. Хотя, конечно, главную негативную роль сыграли назойливые поползновения к монополизму.
Все же прагматика берет своё, и крайне простая, надежная и дешёвая система мало-помалу занимала свою нишу и на нашем континенте. Смирились даже с необходимостью обучать кадры операторов. Вот только с кодом – еще и слова-то такого телеграфисты не ведали – была проблема. Проблема в изначальном благородном значении этого испоганенного обывателем слова – т.е. серьезная задача, корректно поставленная. Решили ее немцы из Австро-Германского почтово-телеграфного союза. Этим неведомым (мне, конечно, неведомым) специалистам мы, надо полагать, и обязаны предметом своего скромного искусства. Наконец морзянка стала тем, что она есть! И в 1854 году ее приняли во всей Европе (см. рис. 2). Когда с ней согласился дядюшка Сэм, я не знаю, но согласился – молодец.
В книжке [ 9, с. 216 ] воспроизведена расклейка даже не телеграммы – радиограммы 1900 года. В пробной передаче неопытный оператор отчаянно путается, но всё же нетрудно увидеть, что перед нами вполне современная морзянка. Только там, где мы поставили бы знак раздела, стоит, видимо, точка – три буквы И подряд, в одном случае совсем слитно. Очевидно, таковы были тогдашние телеграфные правила. Зато после подписи – слитное AR, как полагалось и в исторически близкие времена…
После 1854 года изменялись, кажется, знаки препинания, появлялись слитные выражения, пополнившие алфавит — SK, BK, AS, AR, SOS… Из публикаций Георгия Члиянца мы знаем, что все вроде бы устаканилось в 1939 году. Но не до конца, как очевидно каждому, работающему в международном эфире, – знаки препинания так и остались разными в разных странах. За исключением самого главного знака в служебном обмене радистов – а для радиолюбителей именно вопросы установления QSO (служебный обмен) и есть основа и цель всего обмена. Это общепринятое, конечно – знак вопроса. Он поистине всеобщий.
В русских же телеграфных текстах, как помнят люди старших поколений, знаки препинания вовсе исключались и использовались разве что внутри слов, и чаще всего фигурировала дробь. По возможности выбрасывались и предлоги, союзы и вообще все, что только мыслимо выкинуть. Не буду цитировать телеграммы, которые Остап Бендер посылал товарищу Корейко (если вы читали эту книжку), а вот вам пример – подлинная радиограмма 70-х годов:
РАДИО ПОЛОМСКИЙ СОЛОЖОНКОВУ= ВАШ НР 43 ДОБРО ТЧК ЯСНОСТЬ
ПОДТВЕРДИТЕ= 129/4 ДМИТРИЕВ–
В лесной промышленности, как видите, должности не указывались, в отличие от транспортных систем.
А вот один из лучших образчиков моей коллекции. Приходилось долбить, не имея права на исправление:
БОЧКИ ОБОГРЕВАТЕЛНЫ ОТГРУЖОНЫ ПЛОДФОРМОЙ В МЕСТЕ
СВЕДРАМ ОЦЫНКОВАНЫМ = …
Вот тут Корейко, пожалуй, напугался бы. Жизнь затейливее литературы. Творцы «олбанского» языка мало что могли бы добавить. Не привожу подписи, человека давно уж нет в живых…
Но хватит насмехаться, к делу!
На рис. 2, позаимствованном из [ 3 ], показана эволюция неравномерных кодов. Из этой книги, опубликованной в 1963 году, явствует, что до второй половины ХХ века дожила не только морзянка, но и пишущий телеграф У. Томсона – надо полагать, на подводных кабельных линиях. По-моему, в таблицу вкрались ошибочки, но на суть дела это не влияет.
С е к р е т ы д о л г о ж и т е л ь с т в а
Не говорю о радиолюбителях-энтузиастах, но и в профессиональном эфире морзянка продержалась, к удивлению специалистов, слишком долго. По крайней мере до середины 80-х годов, хотя конец был виден. Да и сегодня – послушайте, например, частоту 6379. Морзирует некое зарубежное ведомство, далекое от всякой романтики.
Английские авторы [ 1 ] усмотрели причину такого долголетия в высокой эффективности кода Морзе. Поразмыслим на эту тему.
Для начала учтем, что код и сигнал – разные вещи. Но чтобы совершенно забыть о физике сигнала и думать только о коде, нужна очень высокая степень абстракции. Поэтому в практической технике связи понятие кода бывает довольно размыто и тесно связано с физическим сигналом. Даже в концепции такой книги, как [ 1 ], это заметно. И я, грешный, вполне сознательно здесь не шел на столь радикальное отсечение информационной стороны дела от физической. В конце концов, информация не существует вне материального носителя, будь то вещественная структура или физический процесс.
Но решимся всё же вспомнить, что кодированием обычно называют преобразование сообщения в последовательность символов. Преобразование же этих символов в сигнал, пригодный для передачи по каналу связи, называют модуляцией (в простых случаях с минимумом сигнальных позиций – манипуляцией, следуя Б. С. Якоби. Вероятно, это от слова «manus» — рука по-латыни).
В современных понятиях морзянку считают неравномерным троичным кодом, причем блочным. Сия мудрость весьма утешительна, но, как говорит один мой продвинутый знакомый, «Ну и чо?» Видимо, то, что с таким идейным вооружением можно вернуться и к вопросу об адской эффективности кода Морзе.
Что имеется в виду? Крайне упрощая, можно сказать, что под эффективностью кода понимают отношение количества информации в исходном передаваемом тексте к достижимому количеству информации в передаваемом сигнале. Оно не может быть больше единицы и практически всегда меньше ее. Грубо выражаясь, сигнал-то флудит. Во всяком случае, все телеграфные коды содержат ту или иную избыточность. Это повышает надежность (помехоустойчивость) и, что было важнее в первом столетии существования электросвязи, облегчает создание и эксплуатацию аппаратных (в наше время программно-аппаратных) средств приема. Другими словами, некоторая неэффективность часто делает код не только более надежным, но и более «читабельным».
Авторы [ 1 ] указывают, что по части эффективности Морзе выжимает 85% теоретически возможного. В оставшихся 15%, как можно предположить, значительную долю забирает явно неэффективная кодировка цифр. Но! Ведь если взять все тексты, переданные морзянкой в эфир в ХХ веке, то цифровые займут не менее половины. Погода, воздушная обстановка, заголовки радиограмм, цифровые криптограммы… Да любой радист ПВО моего поколения, когда это была массовая солдатская профессия, цифрами исписал гораздо больше бумаги, чем буквами. Почему бы не поменять кодировку сравнительно редкой буквы Ч и цифры, скажем, 9 ? И т.д. От таких замен эффективность неплохо бы выиграла.
А кто из нас применял эффективную в вышеупомянутом смысле сокращённую кодировку цифр [8, c.203 ]? Только ноль в чисто цифровых текстах сокращался. Да еще радиолюбители сокращённо передают девятку, особенно когда она ничего не значит – пресловутое 599. Более того, мы и ноль иногда даем как букву О, а не Т. Ответ отчасти виден на той же странице в словах: «при механической записи». Для слухового восприятия от «сокращёнки» только путаница. Предполагалось, что «сокращёнка» будет применяться в системе Крида, какой она стала в ХХ веке, т.е. при быстродействии с записью на ондулятор. Но позвольте усомниться в том, что она и там применялась сколько-нибудь широко. Покажите, например, пуншир (перфоратор для подготовки лент) с предусмотренной на нем «сокращёнкой». Не выпускались такие. Один только сокращённый ноль, как мы и привыкли.
Куча ошибок и на пуншировке, и на чтении принятой ленты – вот цена такой эффективности. И в конце концов жуткая задержка вместо ускорения. Подозреваю, что «сокращёнка» бытовала главным образом в воображении глубокомысленного начальства. А уж что касается слуховых связей, благодаря которым морзянка и держится, то, как говорят в народе, «проблема» усугубляется…
Наконец, указанная цифра — 15% — касается англоязычных открытых текстов. В русских открытых телеграфных текстах статистика не та, какую вывел подручный Морзе, совершая экскурсии по типографиям родных Соединенных Штатов. Наша статистика телеграфных текстов приведена в [ 5 ]. Правда, она получена из практики на стартстопных аппаратах и включает передачу регистровых комбинаций, но это не влияет на относительные оценки. Более того, это может нам помочь в сопоставлении кодов Морзе и телетайпного 2М (практически Бодо).
Что касается букв, то вот первая десятка, так сказать, достижений:
i Буква Р( i ), %
——————————————
1 О 8,03
2 А 6,10
3 Е 5,84
4 И 4,29
5 Н 4,18
6 Р 3,93
7 С 3,71
8 В 3,30
9 Л 2,99
10 Т 2,88
Таковы рекордсмены. На абсолютном последнем месте (не только среди букв) оказалась Э – 0,015%. Заработала утешительный приз…
Но это буквы. А первое место в «общем зачете» кто занял? Правильно, пробел. 10,125%. Абсолютный рекорд! Телетайпист чаще всего жмёт на спейс бар. А ЧТ передатчик при этом молотит стартовый импульс, пятизначную комбинацию, плюс стоповый и остается излучать. Морзист же долю секунды отдыхает – и АТ передатчик тоже.
А передача регистров? Она ведь также заняла свое место в статистике. Подскажите, любители RTTY! Совершенно верно, примерно столько же, что и пробел: 10,10% .
Теперь самое время записать на бумажке Бодо-кодировку, скажем, позывного RM4N (реальный позывной, зовут Андреем). Не забудьте про старты, стопы, регистры, в конце пробел. Рядом напишите то же в точках-тире. Впечатляет? Меня лично такое впечатляло в юные годы, когда учился читать перфоленту СТА-2М глазами, без аппарата (не научился…). А представьте себе, что при передаче регистровой комбинации произошел сбойчик. Реальная вещь на КВ, даже на магистралях коэффициент ошибок 10 в минус четвертой не считался криминалом. Полундра, начинай всё сначала. Вот и шел в дело неэффективный, зато надежный семизначный тлг код (упомянутый ниже). Интересно, считал ли кто-нибудь, сколько мегаватт-часов энергии пошло на эту надежность? Немцы, конечно, считали.
Ну-с, в статистике еще остаются «другие знаки». Сии же таковы:
— знак раздела, печатаемый у нас как = ;
— знак AR после подписи, обозначаемый как – ;
— запятая внутри цифровых выражений;
— дробная черта внутри цифровых выражений и иногда буквенных;
— дефис на тех же условиях.
Другие знаки препинания, если и допускались телеграфными правилами, на практике не использовались, как уже говорилось. Может быть, в правительственных телеграммах с поздравлением по случаю рекордных надоев… Знак вопроса применялся только в служебных переговорах:
ТВЕРДИТЕ ПЖЛСТ
ТВЕРЖУ= ЛАДЫ?
ЛАДЫ–
Вот в таком стиле изъяснялись телеграфистки в служебном обмене.
С распространением в СССР рулонных аппаратов пошла в ход и комбинация перевода каретки, не вошедшая в статистику Зелигера [ 5 ]. Ее частота меньше, чем у пробела, но больше, чем у многих букв.
Что касается цифр, то на первое место среди них вышла единица (2,6% «в общем зачете»), на втором нуль (1,63%), третье место у двойки (1,54%). А последнее, десятое – у шестерки. Любопытно…
В шифрограммах, разумеется, распределение совершенно равномерное и ни о
какой эффективности не стОит и говорить. Вернемся к открытым буквенным текстам. Из обсужднения следует, что американская статистика славянам не подходит. Но не сказал бы, что в СССР морзянка сошла со сцены раньше, чем в тех же Штатах, скорее как раз наоборот.
Добавим еще, что для пущей эффективности кода следовало бы расширить алфавит за счет слогового и словарного. Это и было в первоначальных намерениях самого Морзе с его идеей двукратного кодирования, но, как мы знаем, не привилось. Здравый смысл показал: не пойдет это. Как и упомянутый выше код Якоби, как и задуманная с лучшими намерениями сокращёнка цифр.
Нет, не в формальной эффективности кода секрет. В чем же?
Р у к и и у ш и
– Ты только прислушайся к стуку телеграфного
ключа. Какая красивая музыка!
Уильям Сароян.
Оставим умозрительное и обратим взор на железо (см. рис. 3). 
Совершенствование дорогого нашему сердцу кея. От клоподава Морзе-Эйвери – к чему? На американском ключе 1850 г. уже можно и хочется работать. Я бы заменил только головку, но эти предпочтения – дело привычки. Инструмент под обозначением «1870 г. Европа» и вовсе вполне наш ключ. Головка его для меня лично оптимальна, а кто желает, может подложить под нее диск. Подобный ключ был в советском аппарате М-44; видимо, выпускался и отдельно. У тех ключей, которые я имел возможность видеть и потрогать в раритетных уже в шестидесятые годы телеграфных аппаратных, нижние опоры контактов представляли собой горизонтальные бронзовые пластинки. При ударе они слегка подпружинивали. Удар был негромким, тикающим, коромысло отскакивало. Оно было фрезеровано из латуни, массивное, и получалась довольно добротная колебательная система, которая сама стремилась задать темп серии точек. Собственная частота определялась инерцией тяжёленького коромысла и зазором. При среднем зазоре было удобно и неутомительно давать, видимо, знаков 120
PARIS. Руку сорвать при массивном коромысле мудрено, «мандраж» исключался. Интересно, что у некоторого количества этих ключей даже не было пружины, а у большинства имелась вторая пружина, чтобы установить нажатие. Нормальное состояние такой телеграфной линии – замкнутый манипулятор, иначе тебе не смогут передавать. Это явно наши коллеги-радисты убирали эту вторую пружинку. В инструменте «1871 г. США» для сего предусмотрен, вероятно, рычажок сбоку – пусть это предположение подтвердят или опровергнут владельцы подобного раритета.
От этих изделий, как считает автор [ 3 ], и происходит явно радийный ключик, якобы «1899 г. Клопфер». Похоже, что куда позже 1899-го. А главное, это вовсе не клопфер! Клопфер тут и близко не лежал, уверяю вас.
Благодаря этой маленькой ошибке мы подошли к еще одному из ответов на поставленный вопрос. Ответов этих несколько, и первый – насчет эффективности кода – я имел дерзость отвести. Хотя, конечно, эта формальная эффективность и выше, чем у равномерных регистровых кодов типа Бодо, а тем более высоконадежных семиэлементных (многим из нашего брата известных), но радиста это не греет.
Второй же ответ, по-моему, таков: знаки Морзе эргономичны, как-то человечны, передавать их одно удовольствие, причем даже (а может быть, и в особенности) на простом ключе. Само собой, на хорошем и привычном. Эргономика несравнима с манипулятором Бодо, а ведь она во многом определяет производительность труда, а не только удовольствие. Конечно, народу ещё слаще клавиатура, но, подозреваю, это потому, что она допускает даже крайне непрофессиональную работу офисно-двухпальцевым методом.
Третий ответ: морзянку и принимать на слух легко. Разумеется, когда приятно передают. И, конечно, у кого тараканы еще не проникли из головы в уши. Равномерные же коды и особенно регистровые на ухо нечитабельны, поверьте. Как, впрочем, и чрезмерно избыточные. Как и заумно эффективные типа словарных, далекие от человеческой речи и любезные, возможно, царям с их специфическим, как бы сказать, менталитетом.
… На-днях, посетив коллективку RZ4NWQ, я увидел ключ, как мне показалось, от радиостанции Р-619.Он был никуда не присоединен, и мне разрешили на нём постучать. Переданное с легкостью читал по стуку начальник этой коллективки Георгий Зиновьевич (UA4NFD). И этот эпизод имеет прямое отношение к вышеупомянутому КЛОПФЕРУ.
Аппарат Морзе – пишущий, записывал наш dash & dot на бумажной ленте, как все знают. Но не все знают, что квалифицированные телеграфисты прекрасно разбирали на слух издаваемый электромагнитом стук и записывали, не глядя на ленту – американцы на машинке, наши по бедности макая перо в чернильницу.
Дальше больше. Экономные немцы вообще стали останавливать «лентопротяжку», а вскоре взамен местного реле и пишущего узла придумали такое же реле, но без контактов. Чувствительный поляризованный электромагнитик звонко щелкал, чего было вполне достаточтно. Вот этот девайс и назывался: КЛОПФЕР. Применялись и зуммеры, но, вероятно, позже клопферов. Однако известно, что еще в 1852 году Ф. Петержина (Чехия) использовал в качестве телеграфного приемника зуммер. Он создал систему слухового телеграфа – по проводам, разумеется. Код содержал комбинации коротких и длинных посылок [ 3 ]. Нам бы это подошло, коллеги.
Что ж, для дальнейшего расцвета морзяночки осталось только создать радиосвязь.
Р ы б к и н и Т р о и ц к и й.
Н а ч а л а с ь э п о х а р а д и о с в я з и
…Идея в нашем царстве-государстве стоит
двадцать копеек.
Эдуард Кочергин.
История создания радиосвязи в нашей стране хорошо известна, как и имена А. С. Попова и Г. Маркони. Менее известен Рыбкин, и уж мало кто слышал о каком-то Троицком. Петр Николаевич Рыбкин был верным помощником Попова, а капитан русской армии Дмитрий Семенович Троицкий заведовал военным телеграфом в Кронштадте, где трудился Попов, и тоже участвовал в его экспериментах.
В 1899 году, как можно прочитать в [ 9 ], Попов поехал за границу, а его помощникам пришлось ковыряться с аппаратурой, которая при всей своей святой простоте была крайне ненадежной. Радиодетали-то были еще не нынешние, если это можно назвать радиодеталями. Из электроники был только когерер – это название ему дал Лодж, а изобретатель этой штучки Бранли поименовал ее радиокондуктором. Это была трубка с не слишком чистыми металлическими опилками и двумя электродами. Первое в истории радиотехники нелинейное сопротивление, не считая искрового промежутка.Оконечным устройством приемника служил аппарат Морзе. Был и звоночек, по терминологии Лоджа тремблер. Но у Попова звонок этот, роль которого была трясти ту трубку с опилками, срабатывал только в такт с сигналом, что составляло патентоспособную идею.Лодж, кстати сказать, применял и чисто механические сотрясатели [ 10 ], не создававшие помех своему же приемнику искрящими контактами. Практичному Маркони, видимо, в соображении денег это ничего пока не давало, а там появились и настоящие, пусть и плохонькие, детекторы, а там и лампы. Но пока приходилось вот трясти. Когда мы трясем неисправный блок и/или трясемся сами, мы ничего нового не придумали.
И вот у Рыбкина-Троицкого не заработало. Удивительно скорее, что это иногда и работало, но неисправность надо было искать. Тестера тогда тоже не имелось, цепи прозванивали на наушник, как это делают и в наши дни крутые телефонисты. Присоединяя наушник, Рыбкин и Троицкий к своему изумлению услыхали морзянку, хотя реле не срабатывало – слаб был сигнал. Можно вообразить их восторг. Передачи тогда велись затухающими колебаниями (других не было), то есть глубочайше промодулированными треском разрядника. Этот сигнал, по нынешним представлениям чудовищный, кое-как детектировался на поляризованных батарейкой опилках. Ухо оказалось много чувствительнее электромагнита. Троицкий как опытный телеграфист, конечно, отлично читал на слух, да и Рыбкин к тому времени, надо полагать, нашему ремеслу подучился. Они сразу поняли всю ценность своего открытия, вызвали шефа из командировки, и вскоре «телефонный» приемник был патентно застолблён Поповым на свое имя.
Подробно описывались конструкции трубочек с различным металлическим хламом, указывалось на роль поверхностного окисления металла, хотя до фундаментальной глубины Карла Фердинанда Брауна А. С. Попов не дошел… Очень скоро все эти трубочки отошли в музей. Но слуховой прием нелинейно обработанного и тем самым перенесенного на звуковые частоты радиосигнала жив и спустя век. И еще поживет.
Содержание этого патента показывает многое. Во-первых, это документ коммерческий и лишь в десятую очередь научно-технический и приоритетный с этой стороны. Иначе соавторы там фигурировали бы – ведь А. С. Попов не Маркони как-никак. И второе, вечно живой принцип: идея ничто, вещь все. Запатентовано устройство, которого хватило не очень надолго, но не великий, исторически грандиозный принцип, настоящее открытие. Это поражает, конечно.
А мы должны знать имена ПЕТРА НИКОЛАЕВИЧА РЫБКИНА и ДМИТРИЯ СЕМЕНОВИЧА ТРОИЦКОГО. Эти скромные, добросовестные, инициативные и без сомнения способные люди, наши соотечественники, были первыми в мире РАДИСТАМИ в полном смысле слова – радистами-слухачами.
Для меня лично настоящая радиосвязь началась в 1899 году их открытием.
П о с л е д н и е т а й н ы
Поет морзянка за стеной веселым дискантом. Старая советская песня.
Уже упоминалось, что представляет собой с формальной стороны модуляция (манипуляция): формирование передаваемого сигнала по закону сообщение – код – сигнал на втором этапе этого процесса. Посмотрев на это дело с точки зрения радиста, мы видим, что нам повезло так же, как древним телеграфистам с отсутствием у них бесшумных электронных реле: побочный акустический эффект сделал телеграф слышимым и тем улучшил его эксплуатационную гибкость. Вот и безобразно грубо промодулированный сигнал искровых передатчиков, что вскоре было осознано как техническое несовершенство,сделал радиосвязь звучащей. Другими словами, полезная манипуляция была вторичной. При переходе впоследствии к незатухающим колебаниям, улучшившим как энергетические показатели каналов, так и освободившим много места в эфире для новых частотных присвоений, пришлось решать проблему слухового приема таких сигналов и тем самым двигать радиотехнику вперед. Это сама История Техники начертала нам на передних панелях старых приемников загадочные надписи «ТОН НЗТ», то есть незатухающих. Никаких затухающих колебаний мы, ныне живущие, и не ведали. Хотя манипуляция тонально модулированных колебаний в свое время использовалась.
Хорошо известно, что из применяемых в практике КВ радиосвязи видов манипуляции –амплитудной, частотной и фазовой – наибольшей ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ помехоустойчивостью обладают ФМн сигналы. Им свойственен выигрыш по энергии в 2 раза по сравнению с Чмн и в 4 раза сравнительно с АМн. Но надо принять во внимание, что средняя мощность при АТ в 2 раза ниже максимальной (при равной вероятности нажатия и отжатия) – это по крайней мере – и выигрыш ЧТ сходит на нет, а у ФМн не превышает 2. Реально же при слуховом телеграфе ключ отжат бОльшую часть времени – кроме разве что тех уважаемых коллег, которые валят слитно и слова, и буквы. Таких все же не так много, потому что скорость скоростью, а большинство как-никак хочет, чтобы их худо-бедно поняли.
Заметим, что сейчас речь шла о ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ (по Котельникову) помехоустойчивости с соответствующими формальными условиями, которые на практике могут оказаться грубыми допущениями.
Известно [ 6 ], что когда стали применять ЧТ вместо АТ на пишущих связях, по крайней мере на буквопечатающих, реальная помехоустойчивость каналов возросла – до приемлемых для практики величин. Причину этого отрадного явления следует поискать не в потенциальной помехоустойчивости, а в том, что для ЧТ приема решающая схема реализуется с хорошим приближением к идеалу, а при АТ весьма затруднительно точно фиксировать ненулевой пороговый уровень, особенно когда он так нестабилен в условиях КВ связи. Глупой (или крайне мудрёной) машине трудно. Но не нам, немудрым, с нашими ушами!
Ухо человека (в широком смысле, включая слуховой анализатор мозга) представляет собой весьма изощренный механизм. Его амплитудная характеристика напоминает логарифмическую. Можно сказать, природные децибелы. Имеются какие-то средства довольно тонкого спектрального анализа, которые, кстати, теряются в первую очередь при ухудшении остроты слуха. Именно неспособность разбирать текущий спектр звука, а не восприятие тихих звуков составляет в первую очередь беду тугоухого, и кричать ему бывает бесполезно, он только раздражается: слышит, а разобрать не может. Но эта чудесная способность здорового слуха, как показывает опыт многих пожилых или контуженых радистов, не имеет никакого отношения к восприятию морзянки. Я знал, например, старого радиста, которому было за 90 лет и который плохо слышал даже громкую речь, ноне потерял профессиональных данных — разве что снизилась скорость передачи и записи, причём раньше, чем появились трудности со слухом и независимо от них.
Не играет роли в нашем деле и музыкальный слух, то есть способность определять и воспроизводить частоту звука. Приходится наблюдать, что иногда обладатель этой прекрасной способности обучается и потом работает даже хуже других. Не всегда, конечно. Корреляции не наблюдается. БОльшее значение имеет чувство ритма, особенно при формировании ритмичной, красивой передачи. Но что касается приема, то тут и эта особенность не влияет ни на этапе обучения, ни на последующем. Чем обусловлен «слух» радиста, я не знаю, да, похоже, и никто не знает. Гипотез с разной степенью фантастичности и малограмотности пришлось выслушать и вычитать немало, но отнестись серьезно к какой-либо из них невозможно. Поэтому и различные пробы и тесты для испытаний на профпригодность столь часто дают сомнительные результаты.
Вернемся все же к нашей теме. То, что связано с телеграфным кодом, мы более или менее выяснили. Теперь еще о модуляции. Старые радисты знают, что морзянка с частотной манипуляцией читается крайне трудно. Чтобы облегчить такую задачу, когда это требовалось, приходилось делать отжатие неслышным или хотя бы ослабленным – либо применением крутого фильтра, либо выводя сигнал отжатия на нулевые биения. Это хорошо получается лишь при достаточно большой девиации. Если же слушать «контрольный» сигнал аппаратного приема, демодулированный ЧМ детектором и заполненный звуком после того, то ни малейших преимуществ наши замечательные уши не дают – проверено. А уж фазовую манипуляцию разобрать на слух вообще невозможно. Хорошо известно, что ухо на фазу глухо и фазовые соотношения играют роль только в бинауральном (стереофоническом) восприятии. Слаб человек. Вот ведь какие дела.
Можно подвести кое-какие итоги. Для воцарения морзянки был необходим неравномерный последовательный код. Он не должен быть эффективным до идиотизма. Не должен быть и чрезмерно надежным до него же. Надежность при человеческом восприятии какая-то иная, чем при формальном подходе. Скажем, небольшие нарушения стандартной «каденции», индивидуальные особенности передачи обычно разборчивости не вредят. А иногда и вредят. Какие, в чем тут дело? Не знаю. Большое значение имеет привычка, даже мода; чувство ритма или его отсутствие. В то же время бывает передача и правильная, но чертовски утомительная. Бывает и такая художественная, что воспринимается лучше, чем трансмиттер. И «высокохудожественная», какую и прочитать без привычки затруднительно…
И еще раз: на слух прекрасно читается именно сигнал с пассивной паузой. Аудиоаппарат нашего организма оперативно установит и будет регулировать пороговый уровень, такой нестабильный в условиях КВ радиоканала. Наша природная звуковая карта, вооруженная софтом, созданном миллионами лет эволюции, без участия сознания будет оперативно анализировать текущий спектр мощности, различая сигнал на фоне шума, даже если его мощность изрядно превышает мощность сигнала в избыточно широком канале. Так что да здравствует наш старый, добрый, примитивный АТ! А сигналы с угловой модуляцией пусть техника читает — хотя бы такая заковыристая, что использует ширпотребную звуковую карту компьютера вместо маленького, но, видно, дорогого, черт бы его побрал, ЦСП. И с АЦП. И с соответствующей математикой. У нас наша читалка и нажималка встроена в уши и руки, опосредующие мозг – который ведь тоже не слабый девайс.
И потом, джентльмены, это же так спортивно!
П р и с к о р б н ы е н е д о с т а т к и, п е ч а л ь н ы е
о б с т о я т е л ь с т в а
Когда В. П. Медведев (RW4NN) как председатель РО СРР открывал здесь у нас очередные состязания по нашей весьма скоростной (шутка) радиотелеграфии, то упомянул, что качество слухового тлг канала роковым образом зависит от мастерства оператора. О, если бы так! Это он хотел нас утешить. На деле все обстоит хуже по крайней мере в два раза. Вернее, в квадрате. Действительно, радист встроен в канал, как железка. Но успех зависит не от оператора — от ДВУХ ОПЕРАТОРОВ, здесь и там.
Допустим, что вероятность появления в эфире очень хорошего, или хорошего, или просто вменяемого оператора составляет 30% — вы согласитесь, что это достаточно оптимистичное предположение. Тогда вероятность организации хорошего канала, очевидно, составит 0,3*0,3=0,09, то есть 9%. Немного, обидно немного… К тому же пропускная способность слухового телеграфного канала очень невелика. Она и соответствует возможностям человека. Даже в годы, когда морзянка господствовала в эфире почти безраздельно, на рядовых связях не так уж много было операторов, способных записывать без ондулятора скорость, скажем, 180 — 200 знаков, да без ошибок, да еще целую смену. Конечно, и ширина канала требуется не более 200 -300 герц, но что толку, если приемник был УС или в самом хорошем случае Р-250. Конечно,существовали и «Бериллы», и «Молибдены», и «Калины», но это была такая же экзотика, как скоростник на внутризоновой связи. Частоты раздавались через 5 килогерц (по крайней мере на гражданке). Это в наше время мы имеем возможность применять очень узкие фильтры, разбирая толчею на соревнованиях и в pile-up. То-то спортсмены и не желают отказываться от морзяночки – спасибо кварцам и ЭМФ, да и ЦСП теперь вносят свою лепту.
На передаче тоже имеются физиологические ограничения, даже у радистки- клавиатурщицы. И какая же рваная, утомительная для приёма передача на клавиатурных датчиках. А если использовать пословную память, дозволяемую современными устройствами, то теряется мгновенная оперативность…
Вот и видно, что настоящий оператор на дороге не валяется. Даже сейчас, когда он и не нужен никому.
Способность человека перерабатывать информацию (как и что угодно, хоть пиво) ограничена. Что попишешь, даже Вселенная, видимо, ограничена. Будем ли мы скоро нужны хотя бы самим себе? В области передачи инфо, похоже, уже нет.
Вот ведь к каким печальным мыслям приводит сущий пустяк — ограниченные возможности радиооператора. Но, может быть, в этом есть и свои достоинства. Морзяночка приучает к лаконичному, внятному, логичному изложению, а ведь это развивает и ясность мысли. Настоящий радист не мямлит, не экает, не мекает, не тянет резину, не лезет в карман за каждым словом, не разбавляет речь бессмысленными междометиями. Это заметно и при работе микрофоном – сразу обозначают себя в картофелеводческих беседах бывшие радиохулиганы…
Жаль, что радистов-то всё меньше. Даже мы, незаметно для себя постаревшие, с юности чувствовали дефицит настоящих наставников.
В наше время все привыкли к шарлатанству как к массовому явлению. Но и в уже ушедшие былые времена среди «коллег» профнепригодность встречалась чаще, чем хотелось бы вспоминать. Не забыть мне, однако, как один за другим стали уходить старые радисты-фронтовики, и хорошо ещё, если на пенсию… И пошли занимать их места невнятные личности — потерявшие чувство меры в деле хищений бывшие снабженцы, сексапильные девицы, обладатели каких-то картонок с печатями. Тут-то и выяснилось, что КВ связь, оказывается, ненадежна. Тем временем развивались современные виды связи, благословенно дуракоупорные (foolproof), пригодные для любого невежды. А затем на оного обрушилось невиданное богатство пропускных возможностей. Стали мы гонять по эфиру такие сигналы, какие прежде и не снились, вплоть до сигнально-кодовых конструкций и сигналов с большой, очень большой и вовсе уж большущей базой. Прогресс! Болтовня развивается рекордными темпами. Да и дело не столько в ней как таковой. Беда в последствиях, так сказать, второго порядка — такой невнятице, алогичности и безграмотности, которая прежде особо себя не выставляла на посмешище. Теперь этого не просто не стесняются, но и не осознают.
Но жива морзяночка на наших узеньких радиолюбительских участках. Жаль, что уж слишком элитарна. А как чудесно услышать чуткого коллегу, испытать непередаваемое чувство локтя – настоящий оператор локтями не толкается, а поддерживает другого. У профессионалов это, кстати, было развито сильнее, чем у радиолюбителей. В спортивном сообществе, скажем, подсказать не принятый позывной неэтично. Но во всяком случае есть понимание и, главное, чувство, что QSO в одиночку не делается; хочешь получить очки – давай их другим. И это неплохо в нашем эгоистическом мире.
В м е с т о з а к л ю ч е н и я
Должен сознаться, что основная моя работа над этим текстом состояла в сокращениях и исправлении ошибок. Маловероятно, что они замечены все. Буду рад вашим поправкам,дорогие друзья. Кроме того, я чувствую недостаток знаний и профессионального опыта. Читая сей опус, вы заметили, вероятно, что мое развитие как радиста остановилось в семидесятые годы. Хорошо, если бы последовали ваши дополнения и исправления. Как было бы славно, если бы коллеги поделились опытом, знаниями, соображениями, своей точкой зрения.
Возможно, не совсем уместно, что я вел разговор таким развязным тоном. Это от стремления сделать чтение неутомительным. Ну, что получилось, то получилось.
Приношу извинения, что предназначенный для внутренней рецензии в RCWC черновик начала этой статейки когда-то попал в сетевую публикацию. Это по неопытности.
Наконец, мой приятный долг – выразить благодарность друзьям, которые содействовали этой публикации: Евгению UA4NU, Георгию Зиновьевичу UA4NFD и особенно Владимиру RA4NHB, который помог с подготовкой иллюстраций. Многие могли бы и воспрепятствовать мне в этой работе, но не сделали этого – спасибо и им. Спасибо и Вам, что терпеливо дочитали.
73! Аркадий RN4NAA. 2013.
Л и т е р а т у р а
- П. Былянски, Д. Ингрем. Цифровые системы передачи. – М., 1980.
- Ю.Н. Тынянов. Малолетний Витушишников. Соч., т 1. – М.-Л., 1959.
- А.В. Яроцкий. Основные этапы развития телеграфии. – М.- Л., 1963.
- А.В. Яроцкий. Павел Львович Шиллинг. – М. — Л., 1953.
- Н.Б. Зелигер. Курс телеграфии. Ч. 1. – М., 1961.
- А.Г. Зюко и др. Теория передачи сигналов. Изд. 2. – М., 1986.
- Г.А. Члиянц. – http//www.qrz.ru/articles/article243.html
- Служебные радиокоды. Второе изд., дополненное. – М., 1959.
- И.В. Бренев. Начало радиотехники в России. – М., 1970.
- Н.И. Чистяков. Техника и принципы радиоприема. Часть 1. Предыстория, начало развития. – Электросвязь, 1995, №2, с.30 — 33.