Тернистый путь эволюции синтезаторов: забытая история революционных изобретений
Синтезаторы уже давно стали привычными и обыденными. Практически все современные композиторы, исполнители и саунд-продюсеры (если не брать в расчет академическую классику) так или иначе используют их. При этом огромный теоретический и практический вклад людей, благодаря усилиям которых музыканты и композиторы имеют почти неограниченные возможности, остается несправедливо забытым.
В этом материале я хочу обратить внимание читателей на неизвестные, но крайне значимые изобретения и их создателей. На тех, чьи усилия повлияли на историю музыки, развитие музыкального оборудования, индустрию производства электронных инструментов, оставили значительный след в культуре, подарив музыкантам и композиторам новые возможности. Кроме того, будут рассмотрены и не совсем удачные попытки создания прообразов синтезатора, которые достойны внимая уже потому, что идеи, заложенные в этих обреченных на неудачу стартапах прошлого, дали мощный толчок к развитию.
В этой статье описаны лишь некоторые разработки, появившиеся с 1850-го по 1964-й год. В связи объёмностью темы мы решили разделить материал на несколько частей.
Опыты Гоменгольца — синтезатор Фурье
Пожалуй, первой попыткой создать электрический синтезатор звука можно считать опыты немецкого физика Германа Гоменгольца, который в 80-е годы позапрошлого столетия соединил в одном устройстве электромагнитные возбудители, камертоны и клавиши. Аппарат, который назывался «Большой аппарат Гельмгольца для соединения тембров из 10 гармоник», нельзя назвать музыкальным инструментом, но основная идея великого физика дала толчок к развитию.
Аппарат, в последствии названный синтезатором Фурье, был оснащён десятью электрически возбудимыми камертонами, расположенными рядом с отверстием резонатора. Эти камертоны были настроены на частоту резонатора. При включении они звучали все сразу при этом издавая тихий звук. При нажатии на клавишу, заглушка соответствующего резонатора отклонялась от отверстия и громкость звука увеличивалась. Вибрация резонаторов гасилась при помощи специальной каучуковой прокладки.Составляющая каждой гармоники варьировались путём изменения силы нажатия на соответствующую клавишу.
Элиша Грей — музыкальный телеграф
В 1876-м году инженер Элиша Грей презентовал и получил патент на свой «музыкальный телеграф» — по сути это был обычный телеграф, клавиши которого были соединены с динамиками. При нажатии на клавиши воспроизводились звуки набора сообщения.
Передатчик, изначально способный создавать 2 тона, после модернизации превратился двух октавное устройство, которое было способно генерировать и передавать уже 24 звука разной высоты (две октавы) по телеграфной линии.
Некоторые историки считают, что именно изобретение Грея является первым прообразом современного синтезатора, хотя устройство, скорее было побочным продуктом деятельности его создателя и не получило признание как музыкальный инструмент.
Телармониум Тадеуша Кехилла — крах органных концертов по телефонным линиям
Талантливый американский изобретатель Тадеуш Кэхилл в 1895-м году получил патент на изобретение с громким названием «Принцип и устройство для воспроизведения и распространения музыки с помощью электричества», в 1906-ом году появляется образец инструмента, который многие считают прообразом синтезатора. Для создания устройства Кэхилл и 50 его сотрудников затратили 4 года работы.
Громоздкое устройство весило 200 тонн объединив в себе 145 генераторов, вырабатывающих переменный электрический ток различных частот, сложную системы индукторов, позволявших производить аддитивный синтез звука. Управление инструментов осуществлялось при помощи трёх семиоктавных клавиатур.
Интересный факт — теллармониум был первым электромузыкальным инструментом с динамической клавиатурой, где амплитудная характеристика сигнала зависела от силы нажатия клавиш. За воспроизведение звука в первых вариантах инструмента отвечали гигантские рупорные громкоговорители, в последствии звук инструмента стали передавать непосредственно по телефонным линиям.
Всего было построено 3 теллармониума, третий самый большой и самый мощный увидел свет 1911-м году. Связавшись с New England Electric Music Company после кратковременного презентационного успеха, Кэхилл планировал транслировать музыку инструмента повсюду, где есть телефон.
Планам изобретателя не суждено было сбыться. Аппарат подавал в каждый телефонный аппарат сигнал с силой тока около одного ампера, это позволяло прослушивать музыку даже не поднося трубку к уху, но крайне губительно воздействовало на телефонные линии того времени. В итоге, в место повсеместного распространения концертов первого синтезатора он получил внушительный иск от телефонной компании, а также бурю недовольства от пользователей телефонных сетей, так как концерты инструмента сопровождались серьёзными помехами. Концерты теллармониума окончательно прекратились в 1916-м году, а изобретатель на годы опередивший свою эпоху, умер в нищете в 1932-м году.
Звезда Льва Термена — рождение электронной музыки
Успех русского физика, изобретателя и музыканта Льва Термена в 1921-м создавшего, первый электромузыкальный инструмент — терменвокс, стал катализатором развития исследований по созданию ЭМИ. Подробное описание его изобретений вы можете найти в одном из наших материалов.
Продолжая свои работы в этой области, в 1931-м году Термен создаёт «ритмикон» — первый аналоговый синтезатор ритма, по сути, первую драм-машину.
Волны Мартено — чудеса звукоизвлечения
Электрофон или по-иному Волны Мартено́ (фр. Ondes Martenot) — это монофонический электронный музыкальный инструмент, созданный 1928 году французским виолончелистом и педагогом Морисом Мартено. Инструмент имеет 7-октавную клавиатуру фортепианного типа, а также нить с кольцом, благодаря которой можно также извлекать звуки.
Электрическим «сердцем» инструмента был генератор электрических колебаний, управление которым реализовывалось через клавиатуру или натягиванием нити до определённой позиции и одновременным нажатием специальной кнопки, которая выполняла роль смычка. Динамические особенности исполнения регулировались также через «смычковую» кнопку, от силы нажатия на которую зависела атака и громкость.
Кроме того, инструмент был оснащён переключателями тембров и режимов исполнения (клавиатура/нить). В последствии создатель инструмента создал более совершенную клавиатуру, которая позволяла получить интервалы в 1/12-ю тона.
Характерно, что музыкант заложил в конструкцию несколько необычных приёмов звукоизвлечения, характерных для струнных инструментов, например, вибрато получалось смещением клавиши в сторону, а глиссандо при плавном перемещение пальца с кольцом вдоль клавиш.
Волны, не смотря на ограниченный коммерческий успех, оказались долгожителями. Инструмент несколько рас модернизировался, в 70-е появилась транзисторная версия, в 90-е, благодаря группе Radiohead, был выпущен цифровой аналог устройства. Коллектив дал инструменту вторую жизнь, впервые исполнив с его помощью композицию How To Disappear Completely в 2000-м году.
Как и терменвокс, «волны Мартено» были не массовым, но популярным инструментом своего времени. Видные композиторы 30-х — 40-х написали несколько произведений для инструмента. Волны звучат в сочинениях таких композиторов как: Димитриос Левидис, Оливье Мессиан, Э. Вареза, А. Жоливе, Ш. Кёклена, Д. Мийо, А. Онеггера.
Забытый вклад: СССР, 30 — 50-е годы прошлого века
Советские разработки электромузыкальных инструментов, плоть до конца 50-х, начала 60-х годов остаются в тени, но при этом вклад советских конструкторов в идею советского синтезатора сложно переоценить. В тридцатые был разработан целый ряд инструментов, работа над которыми сформировала теоретический и практический базис для более чем существенных успехов в этой области в послевоенное время.
Среди перспективных разработок особенно удачными были клавишные: «экводин» (прототипы: В-5, В-7, В-8) конструкции А.А. Володина, «компанола» и «ними» И.Д. Симонова. Кроме того, были разработаны грифовый инструмент «сонар» инженера Н.С. Ананьева, «виолена» В.А. Гурова.
Каждый из этих инструментов вносил с вой в вклад в дело создания полноценного синтезатора. Инструменты проектировались на основе радиоламп и осцилляторов, обладали достаточно интересными возможностями управления тембральной окраской звука. Модели были скорее экспериментальными, но практическая база нарабатывалась именно при их создании.
Наиболее успешными конструкциями того периода считаются «эмиритон» А.А. Иванова и А.В. Римского-Корсакова, доработанный вариант инструмента «Экводин» «В-9» А.А. Володина, а также оригинальный полифонический проект, созданный рижским радиолюбителем Л. Вингриса.
Работа над этими инструментами была завершена уже в 50-е, хотя проектирование и экспериментальное прототипирование, например, аппарата, «Экводин» началось ещё в начале 30-х. Создатель этого аппарата, Володин, заслуживает отдельного внимания как физик, инженер, музыкальный теоретик, а главное, как один из наиболее внушительных советских исследователей в области психоакустики.
Достаточно полно о разработках электронных инструментов этого периода рассказывает статья «Электромузыкальные инструменты» В. Островского и А. Симонов, «Наука и техника», №4, 1964 год. Помимо уже упомянутых выше советских разработок в ней упоминаются такие инструменты как «Шумофон», «Кристадин», «Компанофон» и другие. Ниже привожу таблицу, опубликованную в этой статье, которая даёт некоторые представления о возможностях советских разработок описываемого периода (хронология в таблице возможно искажена, из номеров «Техники молодежи» 30-хгодов можно сделать предположение, что «Виолена» и «Сонар» появились позже 28-го года).
Траутониум — триумф Фридриха Тортвейна и Оскара Сала
В 1930 году Фридрих Тротвейн создал один из известнейших электроинструментов того времени — Траутониум. Аналоговый синтезатор, построенный на базе нескольких ламповых генераторов и колебательного контура. Вместо клавиатуры, траутониум был оснащён чувствительными резистивными полосами, выполняющими функцию реостата.
Наиболее существенным преимуществом инструмента была невероятно богатая палитра звуков, которая формировалась за счет большого количества генераторов, регуляторов, а также специальных фильтров, влияющих на форму сигнала. Первая версия инструмента была выпущена легендарной компанией Telefunken.
Модернизированные модели траутониума, созданные немецким физиком и композитором Оскаром Сала по праву считаются лучшими аналоговыми синтезаторами 40-х. В поздних моделях устройства к резистивным полосам были добавлены специальные металлические застёжки, которые позволяли отмечать расположение тех или иных тонов.
Как и в случае с волнами Мартено, траутониум снискал любовь композиторов своего времени. Ряд произведений писались непосредственно для этого инструмента, как например «Концертино для траутониума с оркестром» Пауля Хиндемита и «Концерт для траутониума и большого оркестра» Харальда Генцмера.
В послевоенные годы инструмент продолжал пользоваться ограниченной популярностью, а неутомимый энтузиаст Оскар Сала продолжал его модернизировать. Известен факт использования траутониума при создании эффектов для фильма Альфреда Хичкока «Птицы», над которыми также работал Оскар Сала.
Студийный синтезатор АНС — луч света Евгения Мурзина
АНС — это один из самых внушительных советских проектов, который был создан военным инженером Евгением Мурзиным. Изобретатель назвал синтезатор «АНС» в честь русского композитора Александра Николаевича Скрябина. АНС стал первым многоголосым синтезатором в мире, кроме того он признан первым студийным синтезатором, а также первым в мире автоматическим аналоговым электромузыкальным инструментом, использующим фотооптический синтез звука.
По сути АНС представляет собой оптический многоголосый секвенсор, позволяющий воспроизводить произведение, заранее записанное на прозрачной пластине. Запись осуществлялась путём стирания с неё непрозрачного слоя и представляет собой своеобразную спектрограмму записанного в партитуре звука. В процессе воспроизведения электропривод перемещает пластину перед щелью. Луч света, модулирующийся с использованием 4-х прозрачных дисков с определённым рисунком, через щель попадает на участок партитурной пластины, после чего на фотоэлементы. Положение просвета в пластине определяет высоту тона (частоту), а ширина громкость (амплитуду).
Уникальность и революционность этой разработки, как во многих случаях с советскими изобретениями, не стала достаточной причиной для серийного производства инструмента. Несмотря на это аппарат пользовался большой популярностью среди советских композиторов, в числе которых такие имена как: Альфред Шнитке, Эдисон Денисов, София Губайдулина, Андрей Волконский, Станислав Крейчи, Пётр Мещанинов, Александр Немтин.
Одним из наиболее известных произведений, написанных для АНС, стал саундтрек к фильму Андрея Тарковского «Солярис» по произведению фантаста Станислава Лема. Возможности разработки Мурзина впечатляют музыкантов и по сей день, достаточно вспомнить такие экспериментальные коллективы как Coil (альбом ANS — 2003 г.) и Bad Sector.
