Цифровой синтезатор Bell Labs - Bell Labs Digital Synthesizer

В Цифровой синтезатор Bell Labs, более известный как Аллес машина или же Алиса, был экспериментальным аддитивный синтезатор разработан Hal Alles в Bell Labs в течение 1970-х гг. В Alles Machine использовалось 64 осциллятора с компьютерным управлением, выходной сигнал которых смешивался для создания ряда дискретных «голосов» для вывода. 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 полнометражная композиция, прежде чем она была разобрана и передана в дар Оберлинская консерватория с Отдел TIMARA в 1981 г.[2] Несколько коммерческих синтезаторов, основанных на дизайне Аллеса, были выпущены в течение 1980-х годов, в том числе Atari AMY звуковой чип.

Описание

Машина Алеса состояла из трех основных частей; ан LSI-11 микрокомпьютер, программируемые звуковые генераторы и ряд различных устройств ввода. Система была упакована в большой единый блок и весила 300 фунтов - дизайнеры оптимистично называли ее портативной.[3]

Микрокомпьютер поставлялся с двумя 8-дюймовыми дискета диски (от Хиткит, которая продала собственную машину LSI-11, H11 ) и цвет AT&T видеотерминал. Он был подключен к индивидуальному аналого-цифровой преобразователь который производит выборку входных сигналов 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 слайдеров и различных переключателей.[3] Любой из контроллеров может использоваться для управления любым параметром под управлением программы. Входные данные интерпретировались, а затем использовались для генерации выходных сигналов, которые отправлялись на звуковые генераторы в виде серии параметров. Полоса пропускания, необходимая для управления синтезатором, была весьма ограниченной. Компьютер мог обрабатывать около 1000 изменений параметров в секунду, прежде чем зависал в ЦП.[4]

Звуковой генератор был довольно сложным и содержал 1400 интегральные схемы.[5] Первый банк из 32 осцилляторов использовался в качестве мастер-сигналов и обычно означал, что система имела до 32-нотной полифонии (см. Ниже). Второй набор из 32 осцилляторов был подчинен одному из мастеров, генерируя первые N гармоник, где N было от 1 (первая гармоника) до 127. Кроме того, имелся банк из 32 программируемых фильтров, 32 умножителя амплитуды и 256 генераторов огибающей. . Все эти сигналы можно произвольно смешивать в банке из 192 аккумуляторов. Затем они были отправлены в один из четырех 16-битных выходных каналов, а оттуда в цифро-аналоговый преобразователь для вывода.[5]

Фактические формы сигналов были сгенерированы путем поиска амплитуды за заданный промежуток времени от номинала 64 кВт. ПЗУ стол на базе. Аллес использовал несколько приемов в таблице, чтобы уменьшить количество математических вычислений, необходимых системе для выполнения в ЦП контроллера. В одном случае умножения удалось избежать путем поиска двух чисел в таблице и их вычитания, поскольку было замечено, что результат был таким же, как и при умножении двух связанных чисел. Запуск всего был набором из 255 таймеров с 16 ФИФО стеки для мероприятий. Контроллер отправлял события в очереди, которые затем сортировались по меткам времени и по порядку передавались в генератор.[5]

Влияние

Alles Machine имела большое влияние в отрасли, но стоимость внедрения была настолько высока, что прошло некоторое время, прежде чем машины, основанные на ее принципах, стали доступны по цене, которую большинство музыкантов могло себе позволить.

Crumar из Италии и Music Technologies из Нью-Йорка вместе создали Digital Keyboards, чтобы переупаковать Alles Machine. Результатом стала меньшая система из двух частей с Z-80 на базе микрокомпьютера и дисководов как одного блока, и одной клавиатуры и ограниченного набора ползунков ввода как второго блока. Известный как Система общего развития Crumar, или же GDS, он был выпущен в 1980 году за 30 000 долларов. Он был продан студиям, которым требовалась гибкая система, которая могла бы время от времени гарантировать одинаковую производительность.[6][7][8] Аналоговые синтезаторы той же эпохи были подвержены изменениям окружающей среды в элементах управления входом, что означало, что каждое исполнение, даже после небольшой задержки, было бы другим. Венди Карлос владел GDS и использовал его на Трон саундтрек.[9] Она также была одним из самых преданных пользователей инструмента и до сих пор пользуется им.

Цифровые клавиатуры Synergy

Дальнейшая работа над той же базовой концепцией позволила получить более дешевую Синергия, выпущенный в 1981 году.[10] Synergy удалила компьютерный компонент и перекомпоновала всю систему в корпус с 77-клавишной клавиатурой. Еще один аддитивный синтезатор появился на рынке примерно в то же время, Con Brio ADS200 по чуть более низкой цене - 20 000 долларов. Ни Con Brio, ни GDS не продавались хорошо, а Synergy удалось найти некоторую долю рынка. Однако когда знаменитый Yamaha DX7 был выпущен в 1983 году, быстро завоевал рынок. FM-синтез DX7 предлагает тот же базовый контроль над выходным звуком, что и аддитивный синтезатор, но может дублировать эффекты многих групповых генераторов всего за два.[11] Его цена в 2000 долларов исключала любую конкуренцию со стороны аддитивных синтезаторов. Производство Synergy закончилось в 1985 году.

Мулогикс раб 32

Окончательная версия оригинальной машины была произведена после закрытия Digital Keyboards в начале 1985 года. Главный дизайнер Digital Keyboards, Мерсер «Стоуни» Стокелл, покинул лагерь и вместе с Джимом Райтом и Джерри Птасцински основал Mulogix. В Мулогикс раб 32 был Synergy, переупакованный в модуль для монтажа в стойку 2U с MIDI интерфейс. Slave 32 может читать и записывать картриджи EPROM из Synergy.[12]

В 1981 году Цезарь Кастро и Алан Хиберланд представили свои Кешиб Доска С-100. Он также поразительно напоминал дизайн Alles & Bayer. Один из первых последователей был Роджер Пауэлл который разработал вокруг него свою систему "Датабой". Пауэлл использовал домашнюю систему 8800 для сканирования клавиатуры и контроллеров модуляции, а также для предоставления доступа к настраиваемой библиотеке созданных им звуков.[13]

Начиная с 1984 г. Atari начали усилия по разработке однокристальной реализации Alles Machine в своих Сьерра проект. Результирующий ЭМИ 1 Чип использовал 64 осциллятора и добавил генераторы шума для создания специальных эффектов, необходимых в играх. Однако AMY так и не был выпущен, и усилия третьих сторон по производству недорогого синтезатора на основе чипа закончились, когда Atari пригрозила судебным иском.[14]

Артисты, выступавшие на инструменте

Два известных артиста, которые, как известно, выступали на Alles Machine: Роджер Пауэлл и Лори Шпигель. Пауэлл дал первое публичное живое выступление. К сожалению, это выступление так и не было записано. Другой известный спектакль - композитор Лори Шпигель. Видео о выступлении Spiegel на YouTube можно найти в разделе внешних ссылок.

Несколько треков в альбоме Игры к Ларри Фаст (Synergy) были взяты из сессий, записанных в Bell Labs на цифровом синтезаторе.

Композитор и клавишник Дон Слепян был нанят резидентом 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.

[19][циркулярная ссылка ]

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ Джоэл Чадаб, "Электрический звук", Прентис Холл, 1997 г., ISBN  978-0-13-303231-4, стр. 178
  2. ^ "Техническая история компьютерной музыки" В архиве 2010-06-26 на Wayback Machine
  3. ^ а б Alles 1976, стр. 5
  4. ^ Alles 1976, стр. 7
  5. ^ а б c Alles 1976, стр. 6
  6. ^ Manning 2004, стр. 229
  7. ^ "CRUMAR / DKI GDS System & Synergy". Архивировано из оригинал на 1997-01-15. Получено 2010-03-27.
  8. ^ Стивен Манн, «Синтезаторы превращаются в цифровые клавишные инструменты», InfoWorld, 5 апреля 1982 г., стр. 22
  9. ^ "TRON: саундтрек к фильму"
  10. ^ Manning 2004, стр. 230
  11. ^ Крис Чейф, "Краткая история цифрового синтеза звука композиторами США"
  12. ^ Марк Вейл, «Винтажные синтезаторы», Миллер Фриман, 1993
  13. ^ Вейл, Марк (2000). Keyboard Magazine представляет винтажные синтезаторы. Книги Backbeat. п. 92. ISBN  9780879306038.
  14. ^ "ЭМИ"
  15. ^ https://archive.org/details/MemoriesOfMaxMathews/mode/2up/search/don+slepian?q=don+slepian
  16. ^ https://synthandsoftware.com/2019/10/max-mathews-and-me/
  17. ^ https://www.amazon.com/Sea-Bliss-DON-SLEPIAN/dp/B07SRF215F
  18. ^ https://www.amazon.com/Rhythm-Life-Don-Slepian/dp/B01J5RLIYA/
  19. ^ Файл: Don-Slepian-Alles-Machine-1980.jpg

Библиография

  • Хэл Аллес, «Портативная система синтеза цифрового звука», Компьютерный музыкальный журнал, Том 1 номер 3 (осень 1976 г.), стр. 5-9
  • Хэл Аллес (Alles 1979), «Недорогой синтезатор цифрового звука», Компьютерный музыкальный журнал, Том 3, номер 3 (осень 1979 г.), стр. 28–37
  • Хэл Аллес (Alles 1980), "Музыкальный синтез с использованием цифровых технологий в реальном времени", Труды IEEE, Volume 68 Number 4 (April 1980), pg. 436–449
  • Питер Мэннинг, "Электронная и компьютерная музыка", Oxford University Press, США, 2004 г.

внешняя ссылка