Телармоніуми, ритмікони і музичні телеграфи: як дослідники створювали історію електронної музики

(частина перша)

Після появи цих інструментів почалась нова епоха у музичній сфері. Деякі люди вважали, що ці девайси ніколи не будуть мати комерційного успіху. В той час експериментатори використовували їх у своїх музичних дослідах і захоплювалися їх надзвичайно дивними можливостями.

Ці пристрої могли емулювати акустичні інструменти, у музикантів з’явилася можливість записувати всі партії інструментів самотужки. З часом вони стали компактніші і зручніші як для студійного використання, так і для виступів, з’явились більш ефективні алгоритми роботи. Збільшення рівня знань щодо взаємодії людина-машина і створення юзер-френдлі інтерфейсу забезпечили їм більшу популярність. Як відбувалась еволюція цих надзвичайно цікавих девайсів? Хто міняв хід історії електронної музики? Попробуємо розібратись разом.

---

Синтеза́тор — електронний пристрій, який синтезує звук за допомогою одного чи кількох генераторів коливань електричного струму. Необхідне звучання досягається регулюванням властивостей електричного сигналу (в аналогових синтезаторах), або параметрів центрального процесора (у цифрових синтезаторах). В кінцевому результаті електричні коливання перетворюються у звук через  динаміки або навушники. Часто в сучасних моделях зустрічаються не зовсім звичні системи управління і кожна буде звучати абсолютно по-різному через індивідуальні параметри і запрограмований у пристрої вид синтезу.

---

У 1837 році Чарльз Графтон Пейдж, дослідник, який вивчав електромагнетизм, був першим, хто зпродукував електрично згенерований звук. Під час своїх експериментів з катушками Пейдж зауважив звукові артефакти, що інколи з’являлись при несправностях в подачі електричного струму до електромагнітів.

Музичний телеграф

У 1874  році американський вчений Елайша Грей сконструював електромеханічний інструмент, який мав назву “Музичний телеграф”.  Цей пристрій був призначений для багатоканальної передачі телеграфного сигналу (на той час телеграф забезпечував майже миттєвий звязок між двома віддаленими пунктами і міг передавати одночасно лише одне повідомлення). 

Основна ідея Елайши була в тому, щоб по одній лінії передавати декілька потоків сигналів одночасно і кожен із сигналів був на певній частоті. Грей зконструював електронний музичний інструмент, який використовував електромагнітні схеми для відтворення звуку і був обладнаний двооктавною клавіатурою.

15 лютого 1876 року Грей запатентував свій винахід. Згодом, технології саме музичного телеграфу Грея будуть використанні при створенні електромузичних девайсів.

Синтезатор Фур’є

Досліди німецького фізика Германа Гельмгольца, були також знаковими в історії розвитку музичних інструментів. У 80-х роках 19 століття вчений поєднав в одному пристрої електромагнітні збудники, резонатори і клавіші.

У 1905 році пристрій був втілений Максом Келем за проектом Германа.

Спочатку цей апарат називався “Великий апарат Гельмгольца для з’єднання тембрів з 10 гармонік”, та, в результаті його назвали “Синтезатором Фур’є”. Після ряду вдосконалень він складався з 10 електромагнітних камертонів, які знаходились біля отвору резонатора.

Ці збудники були налаштовані на частоту резонаторів. Коли девайс включали, вони звучали одночасно, видаючи тихий звук. При нажимі на клавішу заглушка відповідного резонатора відхилялась від отвору і гучність звуку збільшувалась. Вібрація резонаторів гасилась спеціальною каучуковою прокладкою. Складова гармоніки змінювалась шляхом нажиму на відповідну клавішу.

Elektrisches Musikinstrument

Винайдений у 1885 німцем Ернстом Лоренцом Elektrisches Musikinstrument був створенний для генерації електрично згенерованого звуку. Він використовував електронні вібрації для управління електромагнітом, який був підключений до резонансних платформ, які трансформували вібрації у звук.

Телармоніум

1895 року талановитий 30-річний американський винахідник Тадеуш Кехілл отримав патент на винахід, який отримав назву Телармоніум (або Динамофон).

На реалізацію проекту Тадеуш і 50 його співробітників витратили  4 роки. Інструмент складався з 145 спеціальних електрогенераторів, які генерували струм різних частот і складної системи перемикачів і індукторів, направлених на реалізацію адитивного синтезу звуку. Управління відбувалось за допомогою трьох семиоктавних клавіатур.

Цей інструмент важив 200 тон, а в довжину був близько 19 метрів. Телармоніум був обладнаний динамічними клавіатурами в яких амплітудна характеристика залежала від сили нажиму на клавішу. Звук відтворювали за допомогою гігантських рупорів, а згодом сигнал почали передавати по телефонних лініях.

Всього було побудовано три Телармоніума і після ряду успішних презентацій Кехілл хотів транслювати концерти свого інструмента всюди, де є телефон. 

Грати на Телармоніумі потрібно було в чотири руки; виконували на ньому Шопена, Баха, Гріга, Россіні і інших класиків. Виявилось, що Телармоніум міг імітувати деякі звуки акустичних інструментів типу флейт чи барабанів, що сприяло неабиякому успіху цього інструмента на той час!

Для пристрою в Нью-Йорку побудували цілий “Телармонічний зал”, преса відзначала “повноту, округлість і чистоту звучання”, а деякі репортери писали, що Кехіл “випередив розвиток музичної індустрії”.

Коли люди слухали концерти по телефону, девайс подавав у кожен телефонний апарат сигнал із силою струму близько одного ампера, на той час це згубно впливало на телефонні лінії. В кінцевому результаті, замість того, щоб перформити на Телармоніумі і просвітляти людей “новою музикою”, Тадеуш отримав величезний штраф від телефонної компанії і сотні скарг від незадоволених людей (під час прослуховування концертів було чутно багато шумів і рандомних звуків). Концерти Телармоніума завершились у 1916, а винахідник, який зробив величезний вклад в історію, помер у бідності у 1932 році.

Ритмікон

А ви знали, що першу драм-машинку у 1931 році створив радянський винахідник Лев Термен? Називалась вона “Ритмікон” і була призначена для створення незвичних ритмічних структур.

Для визначення ритму в інструменті використовується оригінальний механізм, в який входять джерела світла і диски з отворами(диски обертались). Інструмент складається з клавіш, як у піаніно, регулятори швидкості обертів дисків(“звуковисотного” і “часового” або “ритмічного”) і фотодатчики з підсилювачем, які формували ритм.

На Ритміконі можна було створювати складні ритмічні рисунки: кожна з 16-ти клавіш пов’язана з певним ритмом(найнижча клавіша грає базовий ритм, наступна грає у два рази швидше, потім у три, чотири, п’ять раз і тд). У Термена була ідея створення не лише особливої ритміки, але й тембру: перший базовий ритм звучить першою гармонікою звуку, другий звучить другою. В результаті виходить спектр, який складається з гармонік, кожна з яких грає свій ритм. Основною задачею Ритмікона було створення патернів, які людина не могла б відтворити.

Наскільки відомо, Генрі Коуелом було написано лише два твори, які виконувались на Ритміконі. Однією з причин такого нечастого використання цього інструменту було те, що він “тонув” у симфонічному оркестрі і з’явилися проблеми з синхронізацією ритму. Він грав постійно і важко було вирахувати, в якому такті слухачі знаходяться у певний момент.

Тригер Шмідта

Американський інженер і біофізик Отто Шмідт вивчав тварин, щоб зрозуміти, як створювати електронні пристрої. Вчений займався спостереженням за організмами восьминогів і кальмарів: як працює їх нервова система, як нейронні зв’язки передають інформацію і контактують між собою. Завдяки цим дослідам у 1934 році вчений створив “тригер Шмідта”.

Слово “тригер” у перекладі означає “спусковий гачок; елемент, який приводить в дію”. Функціональність пристрою заключається у перетворенні аналогового вхідного сигналу у вихідний цифровий сигнал. Шмідт не хотів робити свій винахід комерційним проектом і тому просто подарував світові супер крутий винахід. Кожен раз, коли ви зараз натискаєте кнопку на електронному девайсі, спрацьовує тригер Шмідта.

Якщо ви дочитали до цього місця, то, мабуть, вам цікаво буде знати, що це не кінець і скоро ми зробимо продовження цієї статті.

Підготувала з любов’ю Мавка.

Дизайн обкладинки Павло.