Тернистый путь эволюции синтезаторов: монстры 50-х, «Вояджер» Моога, цифровая революция от Чоунинга и Курцвейла

    Это третий пост в цикле об истории музыкальных синтезаторов. Перед тем как перейти к теме, хочу поблагодарить пользователей за живой интерес к статьям, насыщенные дискуссии и высокую оценку публикаций. Благодаря своевременным и точным комментариям удалось охватить истории практически всех приборов, изобретение которых предопределило развитие синтеза звука и электронных музыкальных инструментов.


    Хронологический период, который охватывает эта статья, начался в 50-х годах прошлого столетия и продолжается до текущего момента. Разработки и изобретения этого этапа подарили нам практически всё, что мы используем сегодня: сэмплеры, цифровые синтезаторы, контроллеры динамических клавиш, а главное – сравнительно низкие цены на эти устройства.

    Первые сэмплеры


    Первый успешно работающий сэмплер в мире был аналоговым и назывался меллотрон. Строго говоря, меллотрон нельзя назвать синтезатором в полном смысле этого слова. Электромеханический принцип работы устройства не предполагал синтез звука. Фактически это был гигантский магнитофон, который воспроизводил звуки, записанные на магнитной ленте, что для времени, в котором он появился (начало 50-х), было невероятным технологическим прорывом.

    Предшественником меллотрона, у которого последний позаимствовал принцип работы, был инструмент Chamberlin, разработанный Гарри Чемберлином в 1949-м году. Конструкция Че6мберлина имела ряд недостатков, что привело к ограниченной распространённости инструмента. Для изготовления более совершенного устройства возникла необходимость в новых магнитофонных головках. В поиске производителя головок один из сотрудников Чемберлина, Билл Франсен, обратился к британской фирме Bradmatic, Ltd. Владельцы компании, братья Брэдли, оценили музыкальную инновацию и, внеся доработки в конструкцию первого сэмплера, начали производство инструмента под новым названием – меллотрон, организовав фирму Mellotronics.


    Рекламный ролик «меллотрон марк 2» 1965 год возможности и устройство инструмента

    В меллотронах каждая клавиша запускала отдельный лентопротяжный механизм, через который пропускалась магнитная лента с записью соответствующего звука и конкретной ноты. Нажатие на клавишу приводило к воспроизведению ленты, а отпускание запускало перемотку в исходное положение при помощи пружинного механизма. Максимальное время звучания каждого звука меллотрона составляло около 8 секунд, что привело к появлению особой техники исполнения (crawling spider technique), когда для продления звучания необходимо постоянно менять обращение аккорда.


    Замена картриджа с лентами на Mellotron Mk VI

    Меллотроны являются одним из самых живучих устройств своего времени. Они создавали серьёзную конкуренцию первым цифровым сэмплерам, так как последние не обладали достаточным объемом памяти. Эти инструменты продержались на рынке до конца 80-х, когда их нишу стали постепенно занимать их усовершенствованные цифровые собратья.

    Меллотроны использовались и используются по сей день легендарными рок-музыкантами, среди которых:

    The Beatles («Strawberry Fields Forever» и др.), The Moody Blues («Love and Beauty»), Led Zeppelin — («The Rain Song»), King Crimson (альбомы «Epitaph», «In The Court of the Crimson King», «Starless»), Genesis, Tom Waits, The Rolling Stones, Nine Inch Nails, Marilyn Manson.

    Интересно, что первые коммерческие версии устройства были названы Mellotron Mark I и Mark II, в связи с этим в историографии возникает серьёзная путаница. В частности, в Википедии, в статье, где описана история синтезаторов, упомянут легендарный девайс компании RCA — Mark I, при этом дана ссылка на русскоязычную статью о меллотроне. Ошибка более чем существенна, так как устройства являются принципиально разными и никак не связаны друг с другом.

    Точка отсчета — RCA — Mark I и Mark II


    Первыми музыкальными синтезаторами, в современном понимании этого слова, стали RCA Mark I и Mark II. Созданием первенцев занимались инженеры Принстонской лаборатории компании RCA Гарри Олсон и Герберт Белар. Именно эти люди связали в единое целое законы фундаментальной теории передачи информации, сформулированные криптографом Клодом Шенноном, и опыт своих предшественников, разрабатывавших аналоговые электромузыкальные устройства.


    В качестве теоретического базиса для создания устройства в 1950-м году был выпущен труд ученых под названием «Предварительные исследования современной теории связи в применении к музыкальной звукозаписи», в которой впервые были предложены принципы использования математических методов для создания музыки и музыкального оборудования. Первый прототип устройства, основанный на этих принципах, был создан ещё в 1951-м, а 31-го января 1955 года изобретатели презентовали первый полноценный синтезатор RCA Mark I и демонстрационную пластинку с записями инструмента.


    Подобно ЭВМ тех лет, Mark I занимал целую комнату. Для синтеза применялось 12 ламповых осцилляторов, устройства для модуляции, несметное количество частотных фильтров, резонаторов и пр. В качестве устройства памяти музыкальный «монстр» использовал рулонную перфоленту, на которую записывались настройки при извлечении того или иного звука. Наиболее ощутимыми недостатками устройства, при всей революционности принципа, стали сложности с имитацией плавных переходов от одной ноты к другой, которые свойственны смычковым и духовым инструментом. В остальном, для времени, в котором он был создан, Mark 1 представлял собой технически безупречное устройство.


    Практически сразу после Mark I, в 1959-м, RCA выпускает Mark II, оба устройства остаются штучными, экспериментальными и стоят безумных, по тем временам, денег, около $ 175 000. Звукозаписывающее подразделение RCA отказывается от применения синтезаторов, чтобы избежать вероятных конфликтов с исполнителями и союзами музыкантов. Несмотря на заоблачную стоимость оба устройства имеют коммерческий успех. Mark I отправляется для исследований возможностей синтеза звуков и музыки в Смитсоновский Институт, а Mark II, на средства Рокфеллеровского фонда, покупает Колумбийский Принстонский Центр Электронной Музыки.


    Наиболее известным и признанным произведением, созданным на RCA Mark II, стал альбом Чарльза Уоринена “Time Enconium”, записанный в 1968 году.


    Рекомендую к прослушиванию только для ознакомления с возможностями синтезатора, крайне жесткий авангард

    Кроме того, синтезатор активно применяли для создания музыки композиторы: Владимир Усачевский, Отто Люнинг, Милтон Бэббитт, Марио Давидовски. Удивительно, но Mark II работоспособен по сей день и находится в Нью-Йоркском Computer Music Center.


    Синтезатор RCA Mark II, Милтон Бэббитт, Питер Моузи, Владимир Усачевский, 1958 год

    Как мировой бренд начинался с дверного звонка и DIY-терменвокса


    За изобретениями всегда стоят люди. Концептуальный прорыв Роберта Моога, позволивший сделать синтезатор практически общедоступным, это подтверждает. Усилия этого успешного изобретателя и бизнесмена подарили нам возможность покупать синтезатор, как дорогую, но вполне посильную игрушку. Моог поменял представления об этих устройствах, которые воспринимались как штучные экспериментальные гигантские «шкафы» для ограниченного элитарного круга избранных композиторов и исследователей. Во многом, именно благодаря Моогу, синтезатор стал массовым изделием и теперь доступен каждому.


    Терменвокс Моога, модель 200

    Ещё будучи подростком, в 1953 году, Роберт (Боб) Моог вместе с отцом (инженером компании Consolidated Edison) сконструировал и изготовил собственный вариант терменвокса. Опубликовав об этом статью в одном из радиожурналов, он неожиданно для себя получил множество писем с заказами на производство инструмента Термена. Уже будучи студентом, Моог смог усовершенствовать конструкцию и начал кустарное серийное производство транзисторных терменвоксов, в виде конструктора «Сделай сам» для радиолюбителей. Опыт оказался удачным, и Моог достаточно быстро стал очень богатым человеком.


    Схема Theremin Model 201, ноябрь 1953

    В 1963 году, на конференции в New York State School Music, Моог знакомится с музыкальным экспериментатором Хербертом Дойчем. В результате творческого взаимодействия изобретателя и композитора зарождается идея транзисторного, монофонического, бесклавишного, бюджетного синтезатора, созданного на основе дверного звонка.


    Уже к концу 60-х Моог налаживает выпуск клавишных модульных синтезаторов, разработанных на основе идей Харальда Бодэ. Синтезаторы Моога используют новые оригинальные принципы управления схемами при помощи одинаковых напряжений, также разработанные Боде.

    С развитием технологий и активным использованием полупроводников, синтезаторы стремительно дешевеют, их возможности расширяются, а размеры становятся меньше. В 1970-м Моог и его инженеры конструируют первый портативный синтезатор Minimoog, который мгновенно завоёвывает популярность. Не большое монофоническое устройство даёт достаточно широкие возможности при стоимости, которая в несколько раз ниже большинства близких по возможностям и более габаритных инструментов.


    Каждые 3 года компания Моога выпускает знаковое устройство, которое становится своеобразным эталоном мирового аналогового синтезаторостоения, как, например, легендарный Moog Voyager. Моогу также приписывают создание первого синтезатора с динамической клавиатурой.

    Справедливости ради, необходимо отметить, что такие устройства появлялись и до него, как в США, так и в СССР. При этом первенство, вероятнее всего, принадлежит синтезатору «Экводин-9», принципы динамической клавиатуры которого были разработаны ещё в 30-е годы.


    Синтезаторы Moog производятся и по сей день, не редко повторяя функционал предшественников из 70-х. На приведенном видео сравнение звука и возможностей старого Minimoog Model Dи современного Voyager:


    Исполинские шаги в «цифру»: вклад Чоунинга и Курцвейла


    Рэй Курцвейл – изобретатель, футуролог, один из видных идеологов компьютерного бизнеса, по праву считается одним из создателей цифрового синтезатора. В 1982 году Курцвейл, вдохновлённый Стиви Уандером, открывает компанию — Kurzweil Music Systems (KMS), которая за 2 года практически с нуля создаёт уникальный для своего времени первый в мире цифровой сэмпл-синтезатор Kurzweil 250.


    К слову, герой предыдущего раздела Роберт Моог также приложил не мало усилий к созданию цифрового семплера, работая в команде Курцвейла.

    Устройство представляло собой музыкальный компьютер с самостоятельной ОС (обновление системы выходят по сей день).


    Серийные образцы K250 хранили в памяти и воспроизводили оцифрованные фрагменты звуков живых инструментов. Клавиатура устройства, по скорости отклика и чувствительности динамики превосходили все существующие в тот момент аналоги.



    Проведённые слепые тесты показали, что профессиональные пианисты не могут отличить звучание K250 от звука концертного рояля. Архитектура K250 поражала современников, фактически, в устройстве был реализован перестраиваемый цифровой сигнальный процессор (DSP), который управлял параметрами виртуального звукового тракта. Сам Курцвейл гордился социальными возможностями синтезатора, которые позволяли слепым детям изучать и исполнять музыку. Стоимость акустических инструментов в США в 80-е годы была чрезмерно высокой, а его синтезатор становился решением проблемы.


    Джон Чоунинг

    Огромный вклад в развитие цифровых синтезаторов внёс Джон Чоунинг, которого по праву считают их «отцом». В отличие от Курцвейла, который использовал записанные оцифрованные сэмплы, Чоунинг стал первооткрывателем самостоятельного цифрового синтеза. Принципы цифрового FM-синтеза звука были запатентованы Чоунингом ещё в 1974 году.


    Одна из 17 схем, приложенных к заявлению на патент FM-синтеза, поданного Чоунингом в 1974 году


    Записка о прогрессе сотрудников Yamaha в цифровом синтезе звука(Специальная коллекция Стэнфордской библиотеки)

    В том же 1974-м году появился первый прототип, аппарат под названием MAD, разработанный YAMAHA с использованием технологии Чоунинга, в 1974. К 1983 году совместно с Yamaha удалось создать первый серийный инструмент, которым стал Yamaha DX-7.



    Таким образом, Чоунинг с одной стороны, а Курцвейл с другой, предопределили развитие синтезаторов до настоящего времени, когда появились и совершенствуются образцы, работающие на основе нейронных сетей.

    Следующий материал в этом цикле будет последним и соберет наиболее передовые разработки в области синтеза звука.
    Pult.ru
    Крупнейшая сеть Hi-Fi, High End в России

    Комментарии 18

      +3
      Говорят, что Роберт Моог сильно обижался, когда его звали Мугом.
        +1
        Ну да, Роберт Моог (Моуг — ещё один вариант)) Но в русских источниках он, видимо, останется Мугом)
          0
          что интересно, в представленном ролике про Minimoog Model D и Voyager англоязычный музыкант произносит имя как «Муг» и в субтитрах пишет «извините за неправильное произношение имени, но я привык его всегда так произносить»
          +1
          По всей видимости обидело обижает это не только Моога, не ленятся минусовать за это, исправлю от греха))
            0

            (https://music.yandex.ru/album/3832783)


            Вот здесь в первом треке он лично говорит, как его зовут. На мой слух, что-то среднее между "Моог" и "Моуг".

          +3
          Одним из интересных и продвинутых вариантов развития меллотрона был оптиган (Optigan от «optical organ»). Сэмплы записывались на оптический диск, размером с обычный LP-винил, в левой части были кнопки воспроизведения музыкальных фраз, а в правой обычная клавиатура — над ней полоска с цифровыми обозначениями нот для пользователей, не владеющих нотной грамотой.

          Некоторые фанаты до сих пор запариваются и делают свои диски:


            +1
            Круто, не приходилось раньше видеть


            Вот ещё видео, человек интересным чем-то интересным занимается, с очень брутальной олдскульной аппаратурой.
              0
              Да уж. Это не ejay баловаться )
              –1
              Следующий материал в этом цикле будет последним и соберет наиболее передовые разработки в области синтеза звука.

              Пожалуйста, отдайте следующий материал на правку, перед публикацией. Очень много ошибок синтаксических и орфографических. Про Муга выше уже написали.
                0
                Отдам корректора злым grammar nazi, напишите в личку, что-где не так.
                0
                Подскажите пожалуйста ссылки на первые две статьи о синтезаторах. Хочется почитать об аналоговых сентах, погалаю что это как раз там?
                  +1
                  Наверно эти:
                  https://geektimes.ru/company/pult/blog/282820/
                  https://geektimes.ru/company/pult/blog/284018/

                  Если искать по тегам
                  0
                  Я почти 12 лет занимаюсь физическим моделированием рояля. «Проведённые слепые тесты показали, что профессиональные пианисты не могут отличить звучание K250 от звука концертного рояля» – ерунда по-моему. Даже не музыкант имея под рукой рояль и сэмплер, даже самый передовой, легко отличит их друг от друга. Дело в обертонах. Увы, из-за своей природы сэмплер не умеет синтезировать правдивую сеть обертонов.
                    0
                    Допускаю, что пиарщики Курцвейла могли и приврать)
                    Сам тест не проводил)
                    0
                    Рекомендую к прослушиванию только для ознакомления с возможностями синтезатора, крайне жесткий авангард


                    спасибо!
                    статью прочитал, а альбом всё ещё слушаю :)
                      +1
                      Я бы ещё Поливокс упомянул)
                        0
                        Я просто обязан это здесь оставить.



                        Самое примечательное в данном видео — наличие советского синтезатора «Поливокс».

                        PS.

                          0

                          "меллотрон марк 2" и "Yamaha DX-7" — обалдеть.

                          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                          Самое читаемое