ЭВМHISTORY
Статьи. Обзоры. Истории
ЭВМHISTORY: графика и звук. Медиа, изображения, музыка, анимация, история и развитие всего что связано с графикой и звуком

Графика и звук | Синтезатор



Synthesizer, синтезатор, digital keyboard: yamaha psr-e433

Прежде чем приступать к истории появления и развития синтезаторов, поговорим об истории клавишных, в частности, о пианино.

Прогресс бежит вперёд неумолимо быстро и даже не подумывает обернуться. Некогда громоздкие, современные мониторы и телевизоры теперь толщиной с брошюру, телефоны уже не только повсюду с нами, но уже включают в себя свободный выход в интернет, GPS/ГЛОНАСС-навигацию, фото/видеокамеру и разные другие фишки. Процесс жесток и современные технические новинки особо не церемонятся со своими предшественниками.

Клавишные инструменты тоже проделали серьёзный путь развития, но при этом классические инструменты как пианино, рояль, орган или какой-либо их родственник, не отдали своё место синтезаторам и midi-клавиатурам и на свалку истории не попали.

Местом рождения пианино считается Флоренция (Италия), а изобретателем – Бартоломео Кристофори (1655 – 1732), а точной датой называют 1709 год, именно этот год Шипионе Маффеи (итальянский поэт) назвал годом появления pianoforte («клавишный инструмент, играющий тихо и громко»), а заодно и дал первое название инструменту, которое в итоге за ним закрепилось во всём мире.

Synthesizer, синтезатор, digital keyboard: Бартоломео Кристофори
Бартоломео Кристофори

В основу изобретения Бартоломео Кристофори был взят корпус клавесина и клавишном механизме, аналогичному клавикорду (это небольшой клавишный струнный ударно-зажимной музыкальный инструмент, один из предшественников фортепиано. Звук на клавикорде извлекается с помощью металлических штифтов с плоской головкой — тангентов). В те времена микрофонов не существовало и изначальная громкость инструменты была очень важна.

Synthesizer, синтезатор, digital keyboard: клавикорд
Клавикорд


Заметьте, что было написано «принято считать» изобретателем Кристофори, да и год написан тоже примерно. Тут ситуация аналогичная истории появления радио: никто точно не скажет кто и когда его создал. В каждой стране принято считать создателем своего земляка: в России – А.С. Попова (1859 – 1906), в США – Николу Тесла (1856 - 1943) и Дэвида Хьюза (1831 - 1900), в Германии – Генриха Герца (1857 - 1900), а в ряде западных стран – Гульельмо Маркони (1874 - 1937)…

Похожая ситуация с изобретением пианино, т.к. его открытие не было внезапным, но итальянцу повезло больше всего – почётная ветвь первенства досталась именно ему. Если бы каким-то причинам Кристофори не успел, то слава и почёт достались бы другому: параллельно с ним разработкой аналогичного пианино инструмента занимались француз Жан Мариус и немец Готлиб Шрёдер. И ведь стоит отдать должное: все эти учёные являются новаторами в своём деле, т.к. пианино не появилось в один момент.

Самый первый вариант, созданный Кристофори, был далёк от того фортепиано, который мы привыкли видеть. Однако пианино эволюционирует уже почти 300 лет и это только с того момента, когда пианино получило оформление привычного нам вида.

Существует одна интересная теория появления первых музыкантов. Первобытными музыкантами были обычные охотники, которые внезапно поняли, что обычные охотничьи орудия и приспособления способны издавать мелодичные звуки.

Так, первой в мире струной была тетива лука. Но самым первым в мире инструментом принято считать флейту Пана, которая взяла своё начало от примитивного оружия – плевательной трубки. В свою очередь флейта Пана стала прародителем такого инструмента как орган и именно орган стал первым клавишным инструментом (время появления относят к 250 году до н.э., а место Александрия Египетская).

Synthesizer, синтезатор, digital keyboard: флейта пана
Флейта Пана


Плевательная трубка является «прадедом» пианино, а «прабабушкой» - лук, который упоминался выше. Звук натягивающейся стрелой тетивы вдохновил первобытных охотников, и они создали первый струнно-щипковой инструмент – арфу. Арфа древний инструмент, который известен ещё с античных времён. Кроме того, она упоминалась даже в библейской книге бытия. Позже от арфы пошли разные ответвления, она повлияла на развитие многих музыкальных инструментов, в основе звучания которых заложены струны, такие как гитара, скрипка, клавесин, упоминавшийся выше клавикорд и, разумеется, пианино.

Помимо струн, важнейшей деталью истории пианино являются, понятное дело, клавиши. Приближённая к нынешней клавиатура берёт своё начало в средневековой Европе аж с XIII века. Как раз тогда свет увидел привычное нам построение клавиш, где в одной октаве 7 белых и 5 чёрных клавиш, при этом общее число клавиш – 88.

Чтобы создать такую клавиатуру был пройден путь не более короткий чем от арфы до клавесина. Множество музыкантов, чьи имена растеряла история, тратили года своих жизней пока бились над тем, какой должна быть музыкальная клавиатура и её структура.

В те давние времена чёрных клавиш не существовало вовсе, таким образом исполнители были лишены возможности играть полутона, что было, конечно, нехорошо. Однако, не стоит забывать, что и классическая система 7 нот тоже зарождалась довольно долгое время в неспокойных разговорах.

Музыка «составляла пару» человеку с давних времён, когда ещё не было государств, и, развивалась в тесном контакте не только с техническим прогрессом, развитием человека, но и с его общими изменениями мироощущения.

Таким образом на то, чтобы сформироваться в тот инструмент, который мы привыкли с вами видеть и слышать, инструменту пианино понадобилось свыше 2000 лет!

Ознакомились с историей пианино, можно переходить к его «родственнику» синтезатору.

Корни слова «синтезатор» идут от понятия «синтез» - процесса создания (в нашем случае, например, звука), соединения или объединения ранее разрозненных частей или понятий в целое или набор. Главной особенностью синтезатора является то, что помимо звуков классического пианино, он способен воспроизводить (вернее имитировать) звуки многих других музыкальных инструментов. Помимо вышеперечисленного, в синтезаторах заложены специализированные электронные звуки, которые могут воспроизвести только они сами. Больше тонов и музыкальных функций, следовательно, дороже инструмент, что вполне логично.

Своё начало электронные музыкальные инструменты берут ещё в конце XIX века и отправной точкой можно считать изобретение необычного рояльного телеграфа с клавиатурой в пару октав и встроенным динамиком. Произошло сие событие в 1876 году. Это были очередные эксперименты с возможностями электричества, которое тогда являлось новым, модным, не полностью освоенным явлением. До создания музыкальных инструментов было, конечно, далеко, но первый шаг сделан: человечество научилось преобразовывать электрические колебания в звуковые волны и получать звуки разных тембров.

Уже спустя чуть более 20 лет появился полноценный полифонический инструмент – предок современных синтезаторов - Телармониум, изобретённый Таддеусом Кэхиллом из американского штата Айова. Цель создания данного инструмента заключалась в замене церковного органа. Телармониум вышел воистину огромным, ведь он состоял из 145 (по некоторым данным 147) огромных электрогенераторов, а его вес составлял порядка 200 тонн, потому чтобы его перевезти в Нью-Йорк понадобилось целых 30 железнодорожных вагонов! Но одно нельзя не отметить: создание такой машины показало куда двигаться музыке и насколько технический прогресс способен помочь развитию музыки и искусства. Шли разговоры о том, что Кэхилл опередил время и что был гением... Нет, этого отрицать, конечно, нельзя, но всё-таки его созданию было куда развиваться: работать над уменьшением размеров, не создавать помех на телефонных линиях, улучшать качество звука, которое даже для того времени, а именно начало XX века, было довольно посредственным.

Synthesizer, синтезатор, digital keyboard: телармониум
Телармониум (часть)


Также, на нашу с вами радость, свой след в истории оставил русский учёный Лев Термен (1896 – 1993) – именно он создал один из первых полноценных инструментов, который использует законы физики и электрическое питание, имя которому - терменвокс. Он представляет собой простоватую, но мобильную конструкцию, не имеющую аналогов до сих пор: это единственный музыкальный инструмент, на котором играют не касаясь его. Музыкант перемещает руки в пространстве между антеннами инструмента, меняя колебательные волны, тем самым изменяя и ноты, которые выдаёт терменвокс. Данный музыкальный инструмент считается одним из самых сложных в освоении – виной тому неочевидное управление, требующее сильнейших слуховых данных. Звук, выдаваемый терменвоксом, довольно специфичен, но серьёзно до сих пор ценится музыкантами и используется при записи. Появился сей замечательный инструмент в 1918 году.

Synthesizer, синтезатор, digital keyboard: Термен Лев Сергеевич и терменвокс
Термен Лев Сергеевич и терменвокс


Конечно, ряд столь масштабных изобретений повлёк за собой новый этап прогресса, следующей ступенью которого стал оргАн Хаммонда, увидевший свет в 1935 году, изобретателем которого был Лоренс Хаммонд (1895 – 1973). Его творение в размерах было поменьше своего предшественника Телармониума, но всё ещё больших размеров (вес инструмента ~200 килограмм). Этот инструмент стал первым поставленным в серийное производство и был уже немного схожим с современными синтезаторами. Как обычно бывает в нашем несправедливом мире, разработка не стала популярной в своё время, истинное признание пришло гораздо позже, спустя несколько десятилетий, а именно в эпоху рок-музыки. В американских церквях его использовали вместо настоящего органа, также был оценён такими исполнителями как Deep Purple и The Beatles. Конечно, данный инструмент полностью электронным не являлся, скорее электромеханическим, т.к. в нём использовались магнитные катушки для создания электрических колебаний необходимой высоты и специальные вращающиеся металлические диски из металла. Эти диски, в свою очередь, приводились в движение при помощи электродвигателей, а высота колебаний определялась в зависимости от количества выступов. Гуляет такая история, что от Хаммонда потребовали не называть свой инструмент оргАном, то комиссия не смогла отличить звук электрооргана от настоящего духового инструмента и в итоге требование было отклонено.

Synthesizer, синтезатор, digital keyboard: орган хаммонда
Орган Хаммонда


За время Второй Мировой / Великой Отечественной войны знаковых музыкальных событий было немного: концерт Шостаковича в блокадном Ленинграде и «Концерт шумов», поставленный двумя талантливыми французами Пьером Анри (1927-) и Пьером Шеффером (1910 – 1995). К теме электронной музыки, при всём величии Шостаковича, относится как раз второе. Это было экспериментальное мероприятие, на котором к оргАну Хаммонда добавили новые генераторы, с помощью которых инструмент получил новое звучание. Из-за размеров генераторов всё действие могло быть только в лабораториях, но концерт определённо можно считать рождением авангардной музыки, которая пусть медленно, но начинала набирать популярность.

Кроме того, нельзя пройти мимо изобретённого в 1942 году такой замечательной разновидности электропианино, которое именуется родес-пиано. Инструмент появился на свет стараниями изобретателя Гарольда Родеса (или Харольда Роудса, лингвисты, как там правильнее?). Родес-пиано стал довольно знаковым музыкальным инструментом, сохраняя свою популярность и сегодня.

Synthesizer, синтезатор, digital keyboard: родес-пиано
Родес-пиано


Компания RCA решила предпринять попытку создать синтезаторы, которые стали бы дальнейшим развитием после оргАна Хаммонда. К сожалению, созданные корпорацией модели Mark I (1955 год) и Mark II (1959 год) успеха не снискали по всё той же причине что и предшественники – громоздкие габариты и цена. Также были пара не самых приятных особенностей: требовалась многочасовая настройка аппарата и заранее написанная программа, по которой будет осуществляться воспроизведение музыки. Стоимость доходила до 175 тысяч долларов. Хотя для кого-то это может быть и нормально: синтезатор размером с комнату за астрономическую цену, есть же бильярдная в доме, почему бы и не быть синтезаторной? И всё же «Марки» были скорее научно-техническим экспериментом, но стали новой вехой в развитии технологий звукового синтеза.

Synthesizer, синтезатор, digital keyboard: Mark I, mark 1
Mark I


Развитие синтезаторов набрало ход, но инженерам пока не удавалось создать простой и доступный инструмент. Однако то что не удавалось многим получилось у одного владельца фирмы по производству уже знакомых нам терменвоксов. Звали его Роберт Моуг (1934 – 2005, иногда используется написание Муг). Именно он приблизил синтезатор к простым смертным и именно с этого момента пошло массовое промышленное производство синтезаторов. Моуг создавал доступные, но всё ещё дороговатые инструменты: цена составляла примерно 7000 долларов за минимальный вариант. Но и этот барьер был преодолён тем же Моугом: свет увидел синтезатор Minimoog, завоевавший большую популярность. Ещё бы! Его цена составляла 1500 долларов, т.е. заняться музыкой можно было не закладывая фамильное серебро… Небольшие габариты Minimoog’а позволяли использовать его практически в любых условиях. Инструмент вызвал настоящий восторг, ведь чтобы его настроить или починить быть инженером или программистом стало необязательно. Доступные аналоговые синтезаторы начали своё парадное шествие в народные массы.

Synthesizer, синтезатор, digital keyboard: Minimoog
Minimoog


Minimoog обладал звуком, который до сих пор ценится музыкантами: он яркий, плотный, но самое интересное заключается в том, что эти достоинства были прямым следствием недостатка: синтезатор не мог долгое время держать строй из-за технических недоработок того времени. Также недостатком было то, что инструмент был монофоническим – воспринимал только одну нажатую клавишу, возможность играть аккордами отсутствовала, как и чувствительность к силе нажатия на клавишу. Однако, всё это компенсировалось широкими возможностями для модуляции звучания и высоким, для того времени, качеством звука, которое до сих ценится музыкантами-электронщиками. Minimoog получился настолько успешным, что слово moog стало нарицательным надолго: так подразумевали любой синтезатор, а не одноимённой фирмы.

Начиная с 1960-х начали появляться новые компании, такие как ARP, E-mu, Korg, Oberheim, Roland, Sequential Circuits и т.д., которые заняли свои ниши в создании синтезаторов. Аналоговые синтезаторы с тех времён кардинально не изменились, до сих пор ценятся и обладают классическим видом, к которому мы все привыкли.

СССР в это время шёл своим «ленинским» путём, но от запада не отставал. В 1957 году полковником артиллерии и изобретателем Евгением Мурзиным был разработан первый советский синтезатор АНС, названный в честь Александра Николаевича Скрябина. Примечательно то, что технологии синтеза в инструменте использовались абсолютно отличные от американских.

Synthesizer, синтезатор, digital keyboard: АНС
АНС


В АНС была воплощена технология фотооптического синтеза и были представлены довольно интересные возможности, такие как хранение информации на сменных носителях(!!!). Это было что-то вроде используемых в первых советских ЭВМ перфокарт - стеклянные пластины с невысыхающей краской и прозрачными штрихкодами, несущими сведения о музыкальном произведении). АНС обладал и неким подобием оперативной памяти, что делало его совсем уж похожим на современные синтезаторы, которые вышли позже.

Советские синтезаторы являются очень интересными в плане звучания. У нас тоже есть свои маэстро электронной музыки, как например Эдуард Артемьев. Было много популярных серий синтезаторов, такие как Аэлита, Лель, Электроника ЭМ, Юность.

Synthesizer, синтезатор, digital keyboard: Аэлита
Аэлита


Технологии классического синтеза активно развивались, проходили обкатку у музыкантов и за 1960-е - 1970-е уже окончательно сформировались принципы синтеза звука. Синтезаторы получили новые элементы, которые мы можем у них наблюдать сейчас, а именно: генератор шума, различные фильтры, генераторы волны. Также нельзя не отметить появление генераторов низкой частоты (LFO), ведь именно благодаря им можно было с нужной периодичностью изменять какие-либо параметры (к примеру, открывать / закрывать фильтр), и генераторы огибающей, при помощи которых можно придать звуку необходимую форму. Мир увидел первые семплеры, драм-машины, а также такие новаторские музыкальные проекты, как Kraftwerk.

Миром правят технологический прогресс и мода, а последняя, как известно, весьма переменчивая особа. Наступил период, когда интерес к электронной музыке упал, однако, продолжался он недолго: наступили 80-е, а вместе с ними новый электронный бум. Однако на это раз электроника не была чем-то экспериментальным, а именно популярным явлением, получившим название «Новая Волна» (New Wave). Появились такие легендарные коллективы как A-ha, Duran Duran, Depeche Mode, Erasure, Kraftwerk, Pet Shop Boys, Yazoo и др. Основой музыки вышеперечисленных коллективов стали как раз синтезаторы, а жанр, получивший развитие, носить имя synth-pop. Наступил расцвет танцевальной музыки, эпохи техно, хауса, да и просто новой субкультуры.

Synthesizer, синтезатор, digital keyboard: Depeche Mode
Depeche Mode


Человечество постепенно шло к новым технологиям, которые стали привычными сейчас. Существующие устройства, например, секвенсоры, которые появились ещё в 1960-х, серьёзно совершенствовались, появлялись новые стандарты. Технология MIDI появилась в начале 1980-х и ей было чем удивить людей. При помощи MIDI появилась возможность управлять различными синтезаторами секвенсора или MIDI-клавиатур, которые передают только звук, самостоятельно его не синтезируя. Появились возможности записывать партии, после чего воспроизводить нужным звуком уже записанный MIDI-сигнал на инструменте.

В одно время с вышеописанными новинками появились первые синтезаторы, работающие на основе заранее записанных и заложенных в них семплов и не имеющие собственных генераторов. Именуются такие инструменты - ромплерами. К традиционным формам волны классических генераторов – синусоидальной, пилообразной, треугольной и прямоугольной – добавилось множество новых форм, позаимствованных у других инструментов. Таким образом, эволюция синтезатора пришла к возможности имитации на нём любого «живого» инструмента.

Ещё в конце 1970-х появились музыкальные рабочие станции, которые к середине 1980-х стали обладать серьёзным функционалом: в одном блоке были помещены многодорожечный секвенсор и драм-машина. Это дало музыкантам возможность писать полноценные композиции, имея один такой инструмент.

Synthesizer, синтезатор, digital keyboard: рабочая станция
Рабочая станция


Компьютерные технологии тоже не стояли на месте: в связи с повышением мощности тогдашних ПК, начали появляться программные секвенсоры, которые, конечно, не конкуренты современным, но и их скромных возможностей было предостаточно, чтобы процесс записи и редактирования сделать как можно более наглядным.

Начиная с синтезаторов разработки Моуга многие «электронные клавиши» были аналоговыми и работали по стандартной классической схеме. Однако, развитием цифровых технологий сказалось и на рассматриваемой нами индустрии. В 1995 году шведской компанией Clavia был представлен первый, если можно так сказать, «виртуальный аналоговый», т.е. цифровой синтезатор Nord Lead. В инструментах такого типа против классических генераторов использовалась цифровая эмуляция аналогового сигнала. Здесь классические концепции сочетались с новыми технологиями – вместо традиционных цепей использовались специальные процессоры, достоверно имитировавшие теплоту и красочность звука полностью аналоговых инструментов. Внешне цифровые синтезаторы не отличались от ранних собратьев: на лицевой панели примерно те же элементы управления. При этом добавились новые, очень удобные функции, характерные для цифры: возможность хранить в памяти синтезатора данные, обновлять операционную систему. Nord Lead был пока первым звоночком в цифровой мир синтезаторов, аппараты других фирм не заставили себя долго ждать.

Цифровые синтезаторы получали всё новые функции и блоки качественных эффектов: блок реверберации (процесс постепенного уменьшения интенсивности звука при его многократных отражениях) и дилэй (звуковой эффект или соответствующее устройство, имитирующее чёткие затухающие повторы (эхо) исходного сигнала), фланжер (напоминает «летящее» звучание), хорус (имитация хорового звучание музыкальных инструментов) и дисторшн (звуковой эффект, достигаемый искажением сигнала путём его «жёсткого» ограничения по амплитуде, обычно применяется в жанрах хард-рок, метал и панк-рок). Таким образом из устройств, издающих простые звуки, синтезаторы доросли до настоящих музыкальных рабочих станций.

Компьютеры постепенно наращивали свою мощь, что вскоре дало возможность появлению первых программных синтезаторов. В 1996 году немецкая компания Steinberg презентует свою революционную чудо-технологию Virtual Studio Technology (VST) и первый секвенсор с поддержкой данного формата – Cubase VST. Правда стандарт VST и секвенсор Cubase работали только на платформе Apple Macintosh. Замечательная инновация, ведь тогда ни одна программа не могла похвастаться такими возможностями и конечно же, завоевала бешеную популярность среди музыкантов-профессионалов. В 1998 году стандарт VST портируется на PC становясь мультиплатформенным.

Synthesizer, синтезатор, digital keyboard: плагин VST
Плагин VST


Рост технологий и наращивание мощности ПК добавляли популярности программным инструментам. Стали появляться секвенсоры других производителей с поддержкой формата VST такие как Ematic Logic или Fruity Loops.

Конечно, VST не был единственным существующим форматом плагинов. Например, для Windows был и есть свой родной формат DirectX, который и был подвинут VST. Apple шла своим путём и «слепила» собственный формат AU (Audio Units).

В начале XXI века выходит в свет первая версия интегрированной программной студии Reason, которая включает в себя секвенсор и набор инструментов. Правда, Reason не поддерживал как VST, так и другие форматы подключаемых плагинов, но благодаря хорошему встроенному инструментарию получил большую популярность среди музыкантов.

Первые программные инструменты обладали скромным звучание по сравнению с железными аналогами, но технология выглядела перспективной, т.к. люди могли музицировать имея только компьютер. Технологии продолжают успешно и быстро развиваться, мощность процессоров измеряются ядрами с тысячами мегагерц, компьютеры стали способны осуществить множество мощных операций в режиме реального времени. Программные инструменты и секвенсоры развивались вслед за ними и тоже прибавляли не только в мощности, функционале, но и в требовательности к ресурсам.

В профессиональных кругах популярность завоевали аппаратно-программные связки, такие как Access Virus Ti и процессорах обработки UAD и PowerCore. Связки позволяют управлять аппаратными возможностями через обычные VST/AU/RTAS-плагины. Синтезатором Virus Ti можно управлять как программно, так и аппаратно, а при помощи пакетов обработки UAD и PowerCore, которые являются специальными платами c DSP-процессорами и наборами плагинов, обсчитываемых этими процессорами. Это довольно удобно и экономично, ведь куча инструментов с проводами заменяется одной платой, вставляемой в слот материнской платы ПК. Стоят такие платы, конечно, недёшево, но они несут в себе простоту коммутации и приемлемое качество звучания. Такие решения нынче завоёвывают всё большую популярность, и то, что они получат дальнейшее развитие сомневаться не приходиться.

© greenmile

В начало


Графика и звук | Синтезатор



Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика