Музыкальный синтезатор

«Экспериментальные работы по синтезу звука проводились во многих странах, рождались музыкальные синтезаторы различной конструкции...» Ю. КОЗЮРЕНКО «Музыкальная Жизнь», январь 1982 г.

музыкальный синтезатор

Почти каждый, кто интересуется современной музыкой, что-нибудь слышал о синтезаторе и наверняка слушал его звучание, порой не отдавая себе отчета, что это за инструмент.
Популярная, эстрадная, джазовая музыка сегодня не может обойтись без синтезатора. Синтезатор при записи в студии, синтезатор в концерте, на эстраде. Итак, что же такое синтезатор? Прежде чем ответитъ на этот вопрос вернемся немного назад.
История музыки есть не только история смены стилей и жанров, но также и история поисков новых звучаний, новых акустических условий. Каждая эпоха обладает своим неповторимым звучанием, прочно закрепившимся ныне в нашем сознании. Так, период XVII—XVIII веков вы-звал к жизни клавесин и струнный оркестр, а XIX век — современное фортепиано и большой симфонический оркестр.
С той поры работа по конструированию новых инструментов, казалось, почти замерла. Дальнейшее обогащение звуковой палитры оркестра происходило уже почти исключительно с помощью усовершенствования инструментов й роста исполнительского мастерства, изобретение саксофона и рост его популярности были тут скорее исключением. Но прошли десятилетия, и великие технические открытия — телеграф, телефон, радио — дали создателям музыкальных инструментов совершенно новые средства.
Мы называем их теперь радиоэлектронными. Возникла электромузыка — область увлекательнейшего творческого сотрудничества радиотех-ников, акустиков и музыкантов. Работа в этой области оказалась плодотворной; одна за другой стали появляться разнообразные конструкции принципиально новых инструментов, предназначенных сначала для воспроизведения, а затем и для сочинения и записи музыки. Принцип, на котором они основаны, был, правда, известен давно. Бще в 60-е годы прошлого столетия известный немецкий ученый, основоположник музыкальной акустики Г. Гельмгольц впервые провел исследование по синтезу звука, используя то обстоятельство, что любое музыкальное звучание может быть представлено как некоторый набор чистых тонов и, наоборот, имея достаточно большое число их, можно получить звуки какой угодно высоты, громкости, тембра. Теперь, получив в свои руки новые электрон-ные аппараты, композитор становится как бы селекционером звуков. Избирая разнообразные их сочетания, он создает невиданные до сих пор звуки, получение которых технически не дости-жимо для обычного оркестра. Поскольку такой аппарат использует идею соединения, синтеза простых звуков для получения сложных, он и получил название синтезатор.
Как гениальное прозрение читаются сегодня строки из «Новой Атлантиды» Френсиса Бэкона, написанные более трех с половиной столетий назад: «У нас также есть Дома Звука, где мы упражняемся в получении всевозможных звуков и их сочетаний. Мы знаем гармонии, которые вам неизвестны: они построены на четвертях тонов с едва заметными переходами от одной ноты к другой. Музыкальные инструменты не похожи на ваши, и звучат они гораздно мело-дичнее; елушать, как они играют вместе с колокольцами,— утонченное наслаждение. Звуки слабые мы представляем как величественные и глубокие, а громкие звуки ослабляем и придаем им остроту. Мы создаем иные созвучия и трели, которые сами по себе совершенны. Мы можем имитировать звуки человеческой речи, голоса зверей и пение птиц. У нас есть особые устрой-ства, которые помогают уху слышать все это. Мы можем также создавать необыкновенное эхо, в котором голос отражается многократно и как бы повторяется неизменно, причем можно сделать и так, чтобы отраженный голос был или громче, чем истинный, или пронзительнее, или наоборот глуше. Есть даже возможность соз-дать человеческий голос, составляя его из искусственных звуков... Мы можем передавать звук по особым трубам на удивительно большое расстояние».
Сегодня эта смелая фантазия превратилась в реальность благодаря изобретательному прогрессу научной мысли.
На первых порах электроинструменты были очень сложны, несовершенны и удручающе громоздки. Так, один из первых электрических органов — «Телармониум» американца Кэхилла — весил 200 тонн. Он, конечно, так и остался лишь лабораторным образцом. Внушительным был и орган французских изобретателей Шевели и Купло (1918). В этом прообразе современных электроорганов использовалось до 700 элект-ронных ламп!
Первым электромузыкальным инструментом, получившим заслуженное признание и практическое применение во всем мире, был «терменвокс», созданный советским инженером Львом Сергеевичем Терменрм в 1920 году.
Вслед за «терменвоксом» за рубежом и в нашей стране появился целый ряд различных по конструкции электроинструментов. Это «ильстон» композитора Ильсарова, близкий по устройству и способу извлечения звука к «терменвоксу», грифовый инструмент сонар инженера Н. Ананьева, виолена В. Гурова, клавишные инструменты — экводин А. Володина, компанола И. Симонова и т. д. За рубежом наиболыдую известность завоевал клавишный инструмент «волны Мартено», названный так в честь его создателя французского инженера М. Мартено в 1928 году.
В послевоенные годы были созданы новые конструкции электромузыкальных инструментов, которые по разнообразию звуковой палитры стали превосходить ресурсы многих инструментов современного оркестра. Однако сфера их применения оказалась несколько иной: ведь механически влить в такой ансамбль электромузы-кальное звучание означало бы нарушить чудесное своеобразие симфонического оркестра, сознательно отказаться от его красоты, вошедшей корнями в общечеловеческую музыкальную куль-туру. Поэтому электротембры, электрозвучания привлекли прежде всего исполнителей эстрадной музыки, которые увидели в них возможность более эффективного воплощения музыкальных идей и особенностей этого жанра — ритма, интонаций, гармоний. Они открыли для музыкантов новые горизонты, когда, казалось, все уже было исчерпано. И именно поэтому электроника была быстро принята и слушателями эстрадных концертов.
В 1933 году в нашей стране с помощью первого отечественного синтезатора — вариофона, был озвучен фильм «Темпы решают» на Ленинградской студии. Изобретатель его Е.А.Шолпо применил для синтеза «рисованный» звук, использовав возможности кино; ведь на киноленте звук записывается в виде хорошо заметной на глаз линии. Однако этот способ не получил большого распространения, так как рисование звука очень кропотливое и сложное дело.
После войны во Всесоюзном институте звукозаписи был создан первый опытный образец музыкального синтезатора «Синтезвук», работавший с использованием магнитной записи. Иа нем проводились экспериментальные работы по синтезу звука для музыкального и шумового сопровождения радиопостановок.
Сфера практического применения новых аппаратов во второй половине нашего столетия стремительно расширяется. Уже в 1953 году был опробован синтезатор «Марк-II, разработанный инженерами X.Олсоном и X.Беларом в Принстонском центре электронной музыки (США) и предназначавшийся для производства грамзаписи. Правда, устройство это имело еще очень большие размеры — с десяток поставленных рядом объемистых шкафов.
Весьма оригинальный фотоэлектронный синтезатор звуков «АНС», названный так в честь великого русского композитора А. Н. Скряби-на, был тогда же разработан в нашей стране Б. А. Мурзиным. Этот синтезатор, который его автор определил как «электронный инструмент для композиторов», плодотворно использовался советскими музыкантами в течение длительного времени на экспериментальной студии электронной музыки в Москве. «АНС» отличался оригинальностыо конструкций, остроумием технических решений. Его программирующий блок имел в своей основе стеклянную пластинку, покрытую непрозрачной несохнущей краской. Стекло являлось своеобразной партитурой инструмента. Композитор записывал нужные ему звуки на стекле, снимая краску резцом в определенных местах так, чтобы образовалась система щелей определенной конфигурации. Эти щели служили устройством управления яркостью световых лучей, направленных на фотоэлементы через вращающиеся диски — частотные модуляторы. На одном стекле партитуры можно было записывать как отдельные голоса, так и мно-гоголосье и любые шумы. Работа с такой партитурой таила в себе совершенно новые возможности: композитор мог разрабатывать необычай-ные по спекторам звуки, записывать музыкальную партию со всеми оттенками живого исполнения, сочинять музыку в любых ладах и звукорядах, использовать искусственные голоса и всевозможные шумы.
Композиторы, музыканты, знакомясь с возможностями «АНСа», давали ему высокую оценку. «Фотоэлектронный музыкальный синтезатор «АНС» представляет большой интерес для ком-позитора,— говорил Д.Д.Шостакович.— Он очень расширяет творческую фантазию и дает большой простор для творческой изобретатель-ности». Композитор М.И.Чулаки писал: «Быть может «АНС» послужит для открытия и воссоздания совершенно нового мира звуков тембровых, ладовых, ритмических и силовых комбинаций, дотоле неслыхаиных и поэтому могущюс быть связанными с мирами иными, с полетам» в космос, с зелеными и пунцовыми солнцами, с живыми существами, иногда ранее не виданными. И сходство, и вместе с тем, различие! Потрясающие возможности и для нового прочтения звуков земного мира!..»
Электронная музыка, записанная на «АНСе», известна советским зрителям по кинофильмам «В космосе», «Солярис», «Зеркало» и другим. Синтезатор использован и при выпуске первой грампластинки с записью электронной музыки — произведений композиторов Э.Артемьева, С.Крейчи, Ш.Каллоша, А.Немтина. Была записана большая программа для другой пластинки – «Музыкальное приношение», в которой композиторы А.Шнитке, Э.Денисов, С.Губайдулина и другие искали пути нового подхода к композиции электронных звуков.
Экспериментальные работы по синтезу звука проводились во многих странах, рождались музыкальные синтезаторы различной конструкции, но все они были в виде отдельных сложных и громоздких лабораторных образцов, и только узкий круг музыкантов-исследователей мог обращаться с этими инструментами.
Развитие синтезаторов в качестве музыкального инструмента шло по пути постоянного совершенствования, связаниого с поисками новых тембров и возможностей музыкальной выразительности.
В конце шестидесятых годов, когда электроника сделала очередной скачок к миниатюризации, синтезаторы разных систем и фирм, заметно усовершенствованные, стали широко использоваться в студиях для музыкального творчества и на эстраде для концертного исполнения. Нача-ло этого, не в последнюю очередь, связано с электронным «бумом» на эстраде того времени.
Электрогитары с различными приставками, неузнаваемо меняющими тембры («кваки», «фузы», «фейзеры»)» ревербераторы, клавишные электромузыкальные инструменты с унифицированными темброблоками, позволяющими одному инструменту имитировать звучание целого класса инструментов, заполонили эстраду всего мира. Тут и появился переносной, портативный синтезатор. Богатейший арсенал средств, электроники стал доступен всем, и музыканты всех стилей и традиций не преминули им воспользоваться.
Итак, что такое современный синтезатор? Коротко на этот вопрос можно ответить так: синтезатор — это электроняое устройство для извлечения и модуляции звуков, состоящее из комплекса электрических генераторов звуковой частоты, частотных фильтров, делителей часто-ты, управляемых усилителей, и к тому же имеющее магнитную или электронную память. Электронный синтезатор позволяет получить звуковой материал без каких-либо ограничений его параметров: частотного и динамического диапа-зонов, тембров, гармонического и интервального состава, характера звучания. Применение гене-раторных схем с различными формами колеба-ний позволяет образовывать периодические и случайные амплитудные модуляции для различ-ных вибрато, импульсов ритма, тремоло, глис-сандо и хорового эффекта, создавать совершен-но новые звучания и изменять привычные.
Все современные синтезаторы состоят из панелей с регуляторами и переключателями для установки необходимых параметров звука, пульта оперативного музыкально-исполнительского управления звуками (устройство для вос-произведения нотного текста), клавиатур и педалей. С помощью клавиатуры, представляющей собой электронное устройство, формируются определенные уровни управляющего напряжения, в зависимости от которого изменяется высота музыкального тона, вырабатываемого одним или несколькими генераторами.
Синтезатор должен обладать памятью, иначе каждый удачно найденный звук живет лишь мгновение и теряется безвозвратно. В памяти, или как ее еще шзывают специалисты — секвенсере, в зависимости от сложности модели можно запрограммировать от нескольких единиц до нескольких сотен значений управляющего на-пряжения и эту последовательность воспроизвести в нужный момент с любой заданной скоростью. Секвенсеру можно поручить проигрывать наиболее трудные места произведения, и делает он это не чисто механически, а полностью подчиняясь воле исполнителя как по темпу, так и по динамике и т. д.
Синтезаторы содержат еще целый ряд тех же функциональных элементов, что и обычные электромузыкальные инструменты; это, в сущности, непосредственно связано с известной общностью их назначения. Принципиальная разница между синтезаторами и электромузы-кальными инструментами заключается в том, что в синтезаторах используется очень болыпое число структурных параметров звука и в более широком интервале их вариаций. Если электро-музыкальный инструмент имеет определенный тембр или некоторый набор изначально заданных стабильных тембров, то синтезатор обладает в принципе безграничной возможностью синтези-рования тембров, атак, затуханий и прочих параметров звука. Другое различие: в электромузыкальных инструментах процесс создания музыки осуществляется так же, как и при использовании традиционных инструментов, на основе заложенных в инструменте возможностей получения звуков. В синтезаторе предусматривается организация синтеза электронных звуков по разработанной программе, а затем сам процесс исполнения. Программная система синтезатора производит в соответствующие моменты времени звуки желаемых специфических свойств.
Синтезаторы — область очень быстро развивающаяся, так что о какой-то строгой классификации их говорить пока трудно. Существует много видов синтезаторов, различающихся по на-значению, сложности, стоимости. Первые модели синтезаторов были предназначены для лабораторно-студийного примеыения. Такие инструменты изготавливаются и сейчас. Они имеют широкий состав функциональных блоков, множество органов управления и обладают самыми болыпими возможностями по синтезу звуков. Эти синтезаторы предназначены для работы в специальных, соответствующим образом осна-щенных студиях. В комплект аппаратуры таких студий, кроме синтезатора, входят многоканаль-ные магнитофоны, микшерный пульт, ревербераторы, линии задержки и другие устройства. Особая система одновременного использования этой техники позволяет музыканту создавать, обрабатывать и организовывать синтезирован ный звуковой материал, который выдается в виде записи на магнитной ленте.
Один из таких аппаратов — современный студийный синтезатор «Синти-100», установленный на Всесоюзной студии грамзаписи в Москве. Он имеет двухмануальный пульт управления; в нем имеются многочисленные средства для шлу-чения различных шумовых и других звуковых эффектов, много возможностей для синтезиро-вания традиционных музыкально-звуковых структур.
Синтезатор используется в сочетании с многоканальным магнитофоном, на котором последрвателъно может быть записано до шестнадцати ансамблевых партий. Каждая новая партия исполняется и одновременно записывается с воспроизведением при этом всех или некото-рых уже записанных партий, что позволяет осуществить необходимое метрическое и ритмическое совпадение вновь записываемой партитуры с предыдущей. Часть партии, вообще говоря, может быть записана не с синтезатора, а с использованием обычных музыкальных звучаний через микрофон.
Если шестнадцата дорожек оказывается недостаточно для всей партитуры, может быть осуществлена частичная перезапись уже выполненных партий через микшерный пульт на одну еще свободную дорожку, после чего дорожки, с которых произведена выписка, освобождаются для записи последующих партий. Записанные партии суммируются и перезаписываются разделъно на две дорожки обычного стереомагнитофона. Разумеется, такое расширение средств и появление новых творческих ситуаций создает массу проблем для музыканта. Не в последнюю очередь перед ним стоит вопрос, как творчески управлять синтезатором.
Игра на синтезаторе очень сильно отличается от игры на традиционных музыкальных инструментах не только по технике, но и в психологическом плане. Привычной музыкальной техникой исполнения на синтезаторе не обойтись. Приемы использования клавиатуры напоминают игру на органе, но при этом приходится манипулировать огромным количеством тумблеров, регуляторов, кнопок. Это во многом скорее технологический процесс управления машиной.
Для «игры» на студийном синтезаторе обычно необходимо два человека: музыкант-исполнитель и программист-оператор, он же звукорежиссер. Программа записи связана с творческой деятельностью исполнителя, и результат игры на синтезаторе определяется в первую очередь достоинством самой программы. Роль звукорежиссера в игре на синтезаторе не менее важна: от его уменья подготовить аппаратуру, составить программу действия исполнителя, записать в памяти нужный кусок музыки зависит результат всей работы.
Студийный синтезатор представляет для творческой фантазии музыканта неограниченные возможности. Он в полной мере может вопло-тить в звуках поэтическую фантазию автора, позволяет ему свободно манипулировать электронными шумами, космическими эффектами, создавать необычную и поистине неслыхан-ную прежде музыку. Но нельзя забывать, что конечный результат все же полностью зависит от эстетических позиций и таланта композитора, который использует инструмент.