Історія розвитку електромузичного інструментарію. Електромеханічні інструменти

Размещено на http://www.allbest.ru/

Історія розвитку електромузичного інструментарію. Електромеханічні інструменти

Ґенезу електромузичного інструментарію першої половини XX ст. можна умовно поділити на кілька конструктивних напрямів, де в основі класифікації знаходиться механізм звукоутворення:

- електромеханічні інструменти (телармоніум, Choralcelo, Rangertone Organ, орган Хаммонда, ранні інструменти І. Єремеєва), де використовувався індуктивний принцип;

- фотоелектричні інструменти із механічним пропелероподібним або дисковим модулятором;

- фотоелектричні інструменти, де у якості модулятора світлового променю слугує кіноплівка (так звана оптична фоно-грама);

- електронні інструменти, де використовувався гетеродинний принцип, запозичений із радіо;

- електроінструменти із окремими низькочастотними ламповими генераторами гармонічних коливань або релаксаційними осциляторами.

Перша спроба створити повноцінний електромузичний інструмент належить американському юристу і винахіднику Т. Кахілу [168]. У 1897 р. ним був запатентований пристрій, що дозволяв генерувати звук и розповсюджувати музику за допомогою телефонної мережі. Новий інструмент отримав назву телармоніум (англ. Telharmonium) або динамофон (англ. Dynamophon). Поштовхом до створення телармоніуму стали, з одного боку, чисто технічна можливість «озвучити» періодичний електричний сигнал від генератора змінного струму за допомогою динамічного гучномовця, з іншого -- можливість транслювати музику на відстань через телефонну мережу.

За допомогою винаходу Т. Кахіл мав намір передавати музику до готелів, ресторанів та приватних будинків, заклавши основні принципи системи, що пізніше була реалізована під назвою «Muzak» [129].

Принцип телармоніуму ґрунтувався на простому електромеханічному перетворенні. Джерелом коливань мали бути металеві циліндри, що обертаються з певною швидкістю (реотоми). Циліндр був поділений на секції, на торцевій частині кожної з яких були зроблені поглиблення. На рис. 1 зображено реотоми, що входили до складу телармоніуму.

Рис. 1 Зображення реотомів з оригінального патенту Т. Кахіла

Безпосередньо біля торцевої частини кожної секції розташовувалася котушка із постійним магнітом. Під час обертання циліндра у постійному магнітному полі в котушці виникав електричний струм. Періодичність коливання залежала від кількості поглиблень на торцевій частині циліндру та швидкості обертання реотому. Кожен циліндр складався із семи секцій із кратним числом поглиблень і, відповідно, генерував одну ноту у діапазоні семи октав. Таким чином, 12 циліндрів забезпечували повний семиоктавний хроматичний звукоряд. У патенті було передбачено 408 циліндрів, що мали забезпечувати 36-ступеневу темперацію і генерацію певної кількості додаткових тонів (гармонік) для кожної ноти. Генератори були з'єднані з мануалами через складну систему перемикачів, а клавіатура була динамічною -- чутливою до сили натискання.

У 1901 р. Т. Кахіл завершив роботу над першою моделлю телармоніуму. До складу прототипу входило лише 35 циліндрів, проте його вага була близько 7 тонн. Велика вага і габарити інструменту пояснювалися відсутністю на той час технологій підсилення звуку. Необхідність створити вихідну напругу достатнього рівня зумовила відповідний розмір генераторів телармоніуму.

Перша публічна демонстрація інструменту в м. Балтімор привернула увагу спонсорів, що дозволило Т. Кахілу побудувати другу вдосконалену модель телармоніуму у м. Холіоук, штат Масачусетс.

У новому телармоніумі було використано динамо-машини, що дозволило досягти більш точної інтонації; удосконалено динаміки для вирішення проблеми небажаних резонансів; побудовано три мануали і педальну клавіатуру. Новий інструмент налічував 145 динамо-машин, важив майже 200 тонн і коштував близько $ 200 тис.

У 1906 р. відбувся перший комерційний дебют телармоніуму у готелі «Гамільтон», приблизно за 2 км від розташування самого інструменту. ЗМІ особливо підкреслювали «округлість та повноту» звучання і вбачали за телармоніумом майбутнє звукової індустрії та своєрідне втілення музичної демократії [59]. Того ж року телармоніум був транспортований до Нью-Йорка і встановлений у новозбудованому концертному залі, де відбувся перший публічний концерт за його участі. Репертуар складали транскрипції класичних творів Й. С. Баха, Е. Гріга, Дж. Россіні, Ф. Шопена та ін. Також було продемонстровано можливості телармоніуму щодо імітації звучання традиційних інструментів.

Наступні два роки (1906-1908) відзначились активною концертною діяльністю. Кількість концертів у «Телармонік-Холі» іноді досягала чотирьох на день. Компанія «New York Electric Music Company», що опікувалася телармоніумом, мала кількох замовників серед приватних осіб, що бажали прослуховувати музику по телефону. Проте, численні концерти не могли покрити усіх витрат, пов'язаних із експлуатацією нового інструменту, тому у 1908 р. концертна діяльність припиняється, згодом Кахіл демонтує телармоніум і транспортує назад до м. Холіоук.

У 1910 р. Кахіл продемонстрував нову, третю модель телармоніуму, яка у 1911 р. була встановлена у м. Нью-Йорк. Проте, інструмент Кахіла вже не викликав захоплення й інтересу у суспільстві. Поява нових інструментів (на кшталт Wurlitzer Organ), зростаюча популярність радіо відвернули увагу від телармоніуму, й у 1914 р. компанія «New York Cahill Telharmonic Company» визнала себе банкрутом.

На жаль, не збереглося жодного аудіозапису телармоніуму, а останній робочий прототип (перша модель телармоніуму) був проданий на брухт у 1950 р. Незважаючи на те, що телармоніум не мав значного комерційного успіху, Кахіла можна з упевненістю назвати першопрохідцем у сфері конструювання електромузичних інструментів зокрема і електронної музики взагалі. Ідеї, втілені ним у телармоніумі, були використані послідовниками (Р. Рангером, Л. Хаммондом, І. Єремєєвим) при створенні подібних електромузичних інструментів (на кшталт легендарного органа Хаммонда). Цікавим є той факт, що у своєму патенті Кахіл чи не вперше використав термін «синтез» по відношенню саме до звуку, що дозволяє у певному сенсі назвати телармоніум попередником синтезатора у сучасному розумінні цього слова.

Фактично, поява телармоніуму ознаменувала народження принципово нового класу музичних інструментів і стимулювала у подальшому розвиток більш досконалих їх моделей, в основі яких, крім, власне, електромеханічного, згодом були використані й інші принципи звукоутворення.

Першим інструментом з використанням магнітного принципу звукоутворення став Choralcelo, сконструйований американським винахідником М. Севері [113]. Ранні прототипи датуються 19051906 рр., остання модель -- 1917 р.

Характерною особливістю інструменту була наявність фортепіанних струн, що могли збуджуватись як магнітним способом, так і за допомогою традиційного молоточкового механізму. Це дає змогу назвати Choralcelo першим електроакустичним, «гібридним» інструментом, попередником електропіано та клавінету.

У Choralcelo вперше був використаний безконтактний магнітно-резонансний метод збудження струн, який полягав у наступному: біля кожної струни розташовувався електромагніт, під'єднаний до джерела змінного струму, причому частота струму точно відповідала базовій частоті коливання струни (частота основного тону) або була кратна їй (частота обертону): це було необхідною умовою для створення резонансу. Таким чином можна було отримати тембр, близький за характеристикою перехідних процесів до тембру струнних смичкових інструментів, але більш нейтральний за спектральним складом і позбавлений характерного шуму, що виникає при контакті смичка зі струною.

Окрім струн, в інструменті Севері передбачався набір спеціально налаштованих пластин на кшталт язичків у духових інструментах, виготовлених із різних матеріалів (метал, дерево або навіть скло), що збуджувались також магнітним методом. Зауважимо, що для неметалевих пластин передбачались спеціальні накладки зі сталі для забезпечення магнітного контакту. Для підсилення звуку пластин використовувались циліндричні резонатори, подібні до резонаторів вібрафону або маримби. Цікаво, що модулі із пластинами були відносно самостійними і могли розташовуватись на відстані від самого інструменту.

Фінальний варіант Choralcelo передбачав два мануали та педальну клавіатуру. Верхній мануал (64 клавіші) слугував «органною» клавіатурою і був під'єднаний до модуля із пластинами, нижній (88 клавіш) -- «фортепіанною». Для «органної» клавіатури передбачались перемикачі із назвами регістрів, подібні до традиційних органних, за допомогою яких можна було керувати гармонічним складом сигналу. Для «струнного» мануалу передбачався один 6-ти-позиційний перемикач, що керував частотою струму і, відповідно, змінював звуковисотний режим усього діапазону мануалу від основного тону до гармонік. Також виконавський інтерфейс Choralcelo передбачав три традиційні фортепіанні педалі, регулятор гучності звуку, педалі crescendo-diminuendo (англ, swells') та демпферну педаль. Молоточковий механізм міг бути увімкнений у будь-який момент та функціонувати одночасно із електромагнітним механізмом, породжуючи незвичні темброві ефекти.

На відміну від телармоніуму, що був повністю електричним і потребував гучномовців, конструкція Choralcelo не передбачала жодних електроакустичних приладів для трансляції та підсилення сигналу. Фактично, звукові коливання мали суто акустичний характер (вібруючі струни та пластини) та підсилювались за допомогою резонаторів, проте, сам механізм збудження коливань був електричним.

Інструмент Севері мав яскраві ознаки традиційного органу, причому, на відміну від телармоніуму, втілював ідею регістрового адитивного синтезу, оскільки регістри верхнього мануалу мали індивідуалізоване звучання, адже модулі складались із пластин, виготовлених із різних матеріалів. Темброва різноманітність інструменту досягалась шляхом комбінування звуку основного, нижнього «струнного» мануалу із регістрами верхнього та можливим залученням фортепіанного молоточкового механізму.

Choralcelo являв собою приклад інноваційного підходу до створення електромузичних інструментів, поєднання акустичного та електричного начал задля опанування нових вимірів тембрової виразності. З моменту появи першого одномануального прототипу у 1905 р. усього було випущено близько 200 робочих екземплярів інструмента, що демонструє безперервний процес удосконалення і втілення нових конструкторських рішень. Один з останніх екземплярів (№ 200) досі зберігається у Колорадо, США. На сьогодні це єдиний Choralcelo, що дійшов до наших днів.

1930-і були ознаменовані появою серії електромеханічних інструментів, що втілювали принципи телармоніуму.

Оскільки чи не єдиним акустичним музичним інструментом, що повноцінно реалізує принцип адитивного синтезу, є орган, нові інструменти за подібністю називали органами (наприклад, орган Хаммонда або Ranger tone Organ). електромузичний телармоніум електромеханічний інструмент

Фактично у 1930-і відбулось народження електрооргану. Тогочасні електрооргани були у певному сенсі першими адитивними синтезаторами, що діяли за принципом суперпозиції простих гармонічних коливань. Шляхом варіювання амплітуди окремих гармонік та у спектрі сигналу виконавець створював свій індивідуальний тембр.

Перші електрооргани позиціонувались як масові інструменти для домашнього музикування, культової та концертно-видовищної діяльності. Порівняно із телармоніумом та Choralcelo електрооргани були портативними, не потребували складного монтажу та під'єднання додаткових модулів. Основна причина радикального зменшення габаритів інструментів полягала у застосуванні сучасних технологій підсилення звуку. На час створення телармоніуму фізично не було можливості сконструювати підсилювач, оскільки елемент, за допомогою якого можна було керувати струмом, -- електронна лампа -- ще не був винайдений. Тому звукові генератори у телармоніумі мали величезні розміри, відповідно до діаметру реотомів. У електроорганах використовувалися лампові підсилювачі, що дало змогу мінімізувати тон-вали (від англ, tone wheels) і зменшити розмір корпусу інструменту до габаритів звичайного фортепіано, а вагу -- до кількох сотень кілограм.

Однією з серйозних проблем, з якою зіткнулись винахідники перших електромеханічних інструментів (телармоніуму та Choralcelo), була нестабільна частота струму у тогочасній електромережі США і відсутність єдиного стандарту живлення. Відповідно швидкість роботи електромотора, який обертав тон-вали або альтернатори, могла змінюватись, що призводило до похибок інтонації та нетримання строю.

У 1930-і частота струму в американській електромережі вже була стандартизована (60 Гц) і досить стабільна, що дозволило створити електромеханічні інструменти з високою точністю строю.

Перші згадки про електроорган датуються 1932 р., коли американський винахідник та піонер звукозапису Р. Рангер сконструював інструмент, що отримав назву Rangertone або Rangertone Organ [126]. Інструмент мав один мануал і кілька блоків підсилювачів та гучномовців, що слугували для варіювання тембральних якостей звуку. До складу оригінальної моделі входило близько 150 електронних ламп, а орієнтовна вартість серійного екземпляру була $ 5 тис. Орган Р. Рангера не набув широкої популярності і залишився лише у вигляді прототипу.

Дві моделі електроорганів були сконструйовані протягом 1932-33 рр. І. Єремєєвим, причому в одному з них, що отримав назву Gnome, був використаний субтрактивний метод синтезу [59]. Інструменти І. Єремєєва також не набули широкої популярності.

Одним із найбільш успішних електромузичних інструментів першої половини XX ст., що згодом набув, без перебільшення, культового статусу, став електроорган американського інженерагодинникаря Л. Хаммонда [87].

Перша модель органу датується 1935 р., і незабаром було розпочате серійне виробництво. Вже перша модель органу Хаммонда мала досконалий виконавський інтерфейс: два мануали (61 клавіша) та двооктавну педальну клавіатуру. Адитивний синтез здійснювався за допомогою спеціальних регістрових тяг (англ. drawbars'). Кожна з дев'яти тяг відповідала за певну гармоніку (субгармоніку) та передбачала 9 позицій, що відповідали амплітуді гармоніки. Тяги умовно позначались традиційним для органу способом -- довжиною труби у футах. У табл. 1 наведені умовні позначення регістрових тяг та їх розшифровка.

Для двох ручних мануалів передбачались по два набори регістрових тяг, і один -- для педальної клавіатури. Для створення ефектів crescendo/diminuendo використовувалась спеціальна педаль. Також існувала можливість створення штучного вібрато (у ранніх моделях -- тремулянт, згодом -- 3-х-позиційний контролер вібрато), ефекту типу chorus, що реалізувався за допомогою додаткового тон-генератора, та ефекту «перкусійної» атаки. В органі Хаммонда вперше була використана популярна нині система так званих пресетів -- заздалегідь підготовлених налаштувань регістрів, що вмикались спеціальними клавішами з лівої сторони кожного мануалу.

Таблиця 1

Умовні позначення регістрів електрооргану Л. Хаммонда та їх розшифровка

Орган Хаммонда позиціонувався як недорогий інструмент для домашнього музикування, проте часто використовувався під час радіовистав та концертно-видовищної діяльності.

У 1950-х орган набув популярності серед багатьох джазових музикантів, згодом -- серед рок-артистів (Г. Олмен, К. Емерсон, Дж. Лорд, М. Фішер, Р. Уейкман та ін.). За 75 років існування органу Хаммонда було випущено кілька десятків модифікацій інструменту та продано багато тисяч екземплярів, що свідчить про його неабияку популярність серед музикантів. Звучання органу Хаммонда можна вважати актуальним і донині.

Феномен електромузичних інструментів виник, з одного боку, внаслідок бурхливого розвитку технологій на початку XX ст., з іншого -- як результат пошуку нових засобів виразності у музичному мистецтві. Аналіз основних конструктивних принципів перших електроінструментів свідчить про тісний зв'язок досягнень мистецтва і технологій. Якщо ранні електромеханічні інструменти (Choralcelo) не набули масової популярності та не мали значного впливу на розвиток музичного мистецтва, то у випадку із більш комерційно успішними проектами ситуація є прямо протилежною. Саме яскрава темброва індивідуальність одного з перших електроорганів (орган Хаммонда) багато у чому обумовила якісні характеристики звучання джазової та рок-музики у 195 0-1960-х, а конструктивні особливості інтерфейсу інструменту стимулювали появу нової виконавської школи. У подальшому ґенеза електромузичних інструментів стала рушійною силою для багатьох музичних напрямів, необхідною передумовою виникнення електронної музики, і, врешті-решт, визначила вектор розвитку популярної музичної культури.

Размещено на Allbest.ru