Цифровой синтезатор Bell Labs
, Цифровой синтезатор Bell Labs более известный как Alles Machine или Alice , был экспериментальным аддитивным синтезатором, разработанным Хэлом Аллесом из Bell Labs в 1970-х годах. В Alles Machine использовался 16-битный цифровой синтезатор с компьютерным управлением, работающий со скоростью 30 тысяч выборок в секунду, с 32 синусоидальными генераторами. Alles Machine называют первым настоящим цифровым аддитивным синтезатором. [1] после более ранних экспериментов Белла, которые были частично или полностью реализованы в виде программного обеспечения на больших компьютерах. Для машины была записана только одна полноформатная композиция, прежде чем она была разобрана и передана в дар консерватории Оберлинской отделению TIMARA в 1981 году. [2] В 1980-х годах было выпущено несколько коммерческих синтезаторов, основанных на конструкции Alles, включая Atari AMY звуковой чип .
Описание
[ редактировать ]Машина Аллеса состояла из трех основных частей; микрокомпьютер LSI-11 , программируемые генераторы звука и ряд различных устройств ввода. Система была упакована в один большой блок и весила 300 фунтов — дизайнеры оптимистично называли ее портативной. [3]
Микрокомпьютер поставлялся с двумя 8-дюймовыми дисководами для гибких дисков (от Heathkit , которая продавала собственную машину LSI-11, H11 AT&T ) и цветным видеотерминалом . Он был подключен к специально разработанному аналого-цифровому преобразователю , который дискретизировал входные сигналы с разрешением 7 бит 250 раз в секунду. Устройства ввода состояли из двух 61-клавишных фортепианных клавиатур, четырех 3-осевых аналоговых джойстиков, набора из 72 ползунков и различных переключателей. [3] Любой из контроллеров можно использовать для управления любым параметром под программным управлением. Входные данные интерпретировались, а затем использовались для генерации выходных данных, которые отправлялись на звуковые генераторы в виде ряда параметров. Полоса пропускания, необходимая для управления синтезатором, была весьма ограничена. Компьютер мог обрабатывать около 1000 изменений параметров в секунду, прежде чем он зависал в процессоре. [4]
Генератор звука был довольно сложным и содержал 1400 интегральных схем . [5] Первый банк из 32 осцилляторов использовался в качестве основных сигналов и обычно означал, что система имела полифонию до 32 нот (см. Ниже). Второй набор из 32 генераторов был подчинен одному из главных генераторов, генерируя первые N гармоник, где N было от 1 (первая гармоника) до 127. Дополнительно имелся блок из 32 программируемых фильтров, 32 умножителей амплитуды и 256 генераторов огибающих. . Все эти сигналы можно было произвольно смешать в банке из 192 аккумуляторов. Затем они отправлялись в один из четырех 16-битных выходных каналов, а оттуда в цифро-аналоговый преобразователь для вывода. [5]
Реальные сигналы были сгенерированы путем поиска амплитуды за заданный период времени из таблицы ПЗУ емкостью 64 килослова. Аллес использовал в таблице несколько приемов, чтобы уменьшить объем математических вычислений, необходимых системе для выполнения в ЦП контроллера. В одном случае умножения удалось избежать, найдя два числа в таблице и вычитая их, поскольку было замечено, что результат был таким же, как и при умножении двух связанных чисел. Все управлялось набором из 255 таймеров с 16 стеками FIFO для событий. Контроллер помещал события в очереди, которые затем сортировались по временным меткам и по порядку передавались в генератор. [5]
Влияние
[ редактировать ]Alles Machine пользовалась большим влиянием в отрасли, но стоимость внедрения была настолько высока, что прошло некоторое время, прежде чем машины, основанные на ее принципах, стали доступны по цене, которую могло себе позволить большинство музыкантов.
Crumar из Италии и Music Technologies из Нью-Йорка совместно создали компанию Digital Keyboards, пытаясь переоформить Alles Machine. В результате получилась меньшая система, состоящая из двух частей: микрокомпьютер на базе Z-80 и дисководы в качестве одного блока, а также одна клавиатура и ограниченный набор ползунков ввода в качестве второго блока. Известная как Crumar General Development System или GDS , она была выпущена в 1980 году за 30 000 долларов. Его продавали студиям, которым требовалась гибкая система, которая могла бы гарантировать одинаковую производительность раз за разом. [6] [7] [8] Аналоговые синтезаторы той же эпохи подвергались изменениям в элементах управления входом, что означало, что каждое исполнение, даже после небольшой задержки, будет другим. Венди Карлос владела GDS и использовала ее в к фильму «Трон» саундтреке . [9] Она также была одним из самых преданных пользователей этого инструмента и использует его по сей день.
Дальнейшая работа над той же базовой концепцией привела к появлению более дешевого Synergy , выпущенного в 1981 году. [10] Synergy удалила компьютерную составляющую и переупаковала всю систему в корпус с 77-клавишной клавиатурой. Примерно в то же время на рынке появился еще один аддитивный синтезатор, Con Brio ADS200 , по немного более низкой цене — 20 000 долларов. Ни Con Brio, ни GDS не продавались хорошо, а Synergy удалось занять некоторую долю рынка. Однако, когда в 1983 году был выпущен знаменитый Yamaha DX7 , он быстро завоевал рынок. FM-синтезатор DX7 предлагал тот же базовый контроль над выходным звуком, что и аддитивный синтезатор, но мог дублировать эффекты многих объединенных осцилляторов всего за два. [11] Его цена в 2000 долларов исключила любую конкуренцию со стороны аддитивных синтезаторов. Производство Synergy закончилось в 1985 году.
Окончательная версия оригинальной машины была выпущена после закрытия Digital Keyboards в начале 1985 года. Главный дизайнер Digital Keyboards Мерсер «Стоуни» Стокелл покинул лагерь и вместе с Джимом Райтом и Джерри Птаскински сформировал Mulogix. Mulogix Slave 32 представлял собой Synergy, переупакованную в стоечный модуль высотой 2U с MIDI- интерфейсом. Slave 32 мог читать и записывать картриджи EPROM от Synergy. [12]
В 1981 году Цезарь Кастро и Алан Хиберленд представили свою доску Casheab S-100. Он также поразительно напоминал дизайн Alles & Bayer. Одним из первых последователей был Роджер Пауэлл , который разработал на его основе свою систему «Databoy». Пауэлл использовал самодельную систему 8800 для сканирования клавиатуры и контроллеров модуляции, а также для предоставления доступа к созданной им собственной библиотеке звуков. [13]
Начиная с 1984 года, Atari начала разработку одночиповой реализации Alles Machine в своем проекте Sierra . В результате чип AMY 1 использовал 64 генератора и добавил генераторы шума для создания специальных эффектов, необходимых в играх. Однако AMY так и не был выпущен, и попытки третьих сторон создать недорогой синтезатор на основе чипа закончились, когда Atari пригрозила судебным иском. [14]
Артисты, исполнявшие на этом инструменте
[ редактировать ]Двумя известными артистами, выступавшими на Alles Machine, являются Роджер Пауэлл и Лори Шпигель . Пауэлл дал первое публичное живое выступление. К сожалению, это выступление так и не было записано. Другое известное исполнение принадлежит композитору Лори Шпигель.
Несколько треков на альбоме (Synergy) Games Ларри Фаста были взяты из сессий, записанных в Bell Labs на цифровом синтезаторе.
Композитор и электронный клавишник Дон Слепиан был нанят в качестве постоянного художника в отдел акустических и поведенческих исследований Bell Labs под руководством директора Макса В. Мэтьюза с 1979 по 1982 год для разработки произведений с использованием цифрового синтезатора Bell Labs. [15] [16] За это время он продюсировал «Море блаженства». [17] и «Ритм жизни», [18] две полноразмерные пьесы на основе Alles Machine.
Ссылки
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ Джоэл Чадабе , "Electric Sound", Прентис Холл, 1997, ISBN 978-0-13-303231-4 , стр. 178
- ^ «Техническая история компьютерной музыки». Архивировано 26 июня 2010 г. в Wayback Machine.
- ^ Jump up to: а б Всё 1976, с. 5
- ^ Все 1976, стр. 7
- ^ Jump up to: а б с Всё 1976, с. 6
- ^ Мэннинг 2004, стр. 229
- ^ «Система CRUMAR/DKI GDS и синергия» . Архивировано из оригинала 15 января 1997 г. Проверено 27 марта 2010 г.
- ^ Стивен Манн, «Синтезаторы превращаются в цифровые клавишные инструменты» , InfoWorld , 5 апреля 1982 г., стр. 22
- ^ "ТРОН: Оригинальный саундтрек к фильму"
- ^ Мэннинг 2004, стр. 230
- ^ Крис Чейф, «Краткая история синтеза цифрового звука композиторами в США»
- ^ Марк Вейл, «Винтажные синтезаторы», Миллер Фриман, 1993
- ^ Вейл, Марк (2000). Журнал Keyboard представляет винтажные синтезаторы . Книги о бэкбите. п. 92. ИСБН 9780879306038 .
- ^ "ЭМИ"
- ^ «Воспоминания о Максе Мэтьюзе» . 14 июня 2019 г.
- ^ «Макс Мэтьюз и я» . 8 октября 2019 г.
- ^ «Море счастья» . Амазонка .
- ^ «Ритм жизни» . Амазонка .
- ^ Файл: Дон-Слепиан-Аллес-Машина-1980.jpg
Библиография
[ редактировать ]- Хэл Аллес, «Портативная цифровая система синтеза звука» , Computer Music Journal , Том 1, номер 3 (осень 1976 г.), стр. 5-9
- Хэл Аллес (Аллес, 1979), «Недорогой цифровой синтезатор звука» , Computer Music Journal , Том 3, номер 3 (осень 1979 г.), стр. 28-37
- Хэл Аллес (Аллес 1980), «Синтез музыки с использованием цифровых методов реального времени», Труды IEEE , том 68, номер 4 (апрель 1980 г.), стр. 436–449
- Питер Мэннинг, «Электронная и компьютерная музыка», Oxford University Press, США, 2004 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Лори Шпигель (1977). «Лори Шпигель играет на синтезаторе Хэла Аллеса Bell Labs 1977 года» (видео) . Ютуб .
- Отделение ТИМАРА (2016). «Джуди Джексон выступает на Alles Machine» (видео) . Ютуб .
- Цифровой синтезатор SYNERGY. Архивировано 27 февраля 2012 г. в Wayback Machine.
- Crumar GDS из итальянского музея Crumar. Архивировано 14 марта 2012 г. в Wayback Machine.
- Цифровой «фазовращатель» для музыкальных приложений