RCA Mark II Sound Synthesizer

RCA Mark II Sound Synthesizer — это один из первых в мире программируемых электронных музыкальных синтезаторов, разработанный в 1950-х годах в США. Он представлял собой гигантский ламповый аппарат, занимавший целую стену, и предназначался для создания и воспроизведения сложных звуковых композиций путём программного управления параметрами звука. Устройство стало важной вехой в истории электронной музыки и вычислительной техники, предвосхитив многие принципы современных синтезаторов и звуковых рабочих станций.

История создания

Разработка синтезатора началась в 1951 году в Лабораториях RCA (Radio Corporation of America) в Принстоне, штат Нью-Джерси. Проект возглавили инженеры Гарри Олсон и Герберт Белар. Их целью было создание устройства, способного генерировать и смешивать звуки по заданной программе, записанной на перфорированной бумажной ленте.

Первая версия инструмента, известная как RCA Mark I, была построена в 1955 году. Она была менее сложной и не имела возможности записи на магнитную ленту. Уже в 1957 году на её основе был создан усовершенствованный RCA Mark II, который стал основным объектом исследования и творчества.

Синтезатор был установлен в Колумбийском университете (Нью-Йорк) и стал ключевым инструментом Колумбийско-Принстонского центра электронной музыки (Columbia-Princeton Electronic Music Center). Этот центр, основанный в 1959 году, стал первым в мире академическим учреждением, специализирующимся на электронной музыке. RCA Mark II использовался там до середины 1970-х годов, пока не был выведен из эксплуатации из-за морального и физического устаревания.

Устройство и принцип работы

RCA Mark II Sound Synthesizer представлял собой сложную электромеханическую систему, состоящую из нескольких функциональных блоков. В отличие от более поздних аналоговых синтезаторов, управление в нём осуществлялось не с клавиатуры, а с помощью программного кода.

Основные компоненты

1. Генераторы звука: В основе синтеза лежали 12 ламповых генераторов, каждый из которых мог воспроизводить один из 12 тонов равномерно темперированной гаммы (по одному на каждую ноту октавы). Это позволяло создавать полифонические звуки без использования осцилляторов, управляемых напряжением (VCO), которые появились позже. Генераторы формировали пилообразные и прямоугольные сигналы.
2. Фильтры и модуляторы: Каждый генератор был соединён с набором фильтров (низкочастотных, высокочастотных) и модуляторов, которые позволяли изменять тембр, амплитуду и частоту звука. Управление этими параметрами осуществлялось через программу.
3. Программный блок (Sequencer): Сердцем синтезатора был считыватель перфорированной бумажной ленты. Музыкальная композиция кодировалась в виде отверстий на ленте. Каждая строка отверстий задавала параметры для одного временного шага: высоту тона, длительность, громкость, тип фильтра, частоту вибрато и другие характеристики. Скорость считывания ленты определяла темп.
4. Микшер и запись: Синтезатор имел встроенный микшер, позволявший смешивать сигналы от всех 12 генераторов. Конечный звук можно было записать на дисковый рекордер — специальное устройство, записывающее звук на ацетатный диск (лак-диск) в реальном времени. Это был единственный способ фиксации результата, так как на момент создания синтезатора многодорожечная магнитная запись была ещё несовершенна.
5. Управляющий компьютер (опционально): Позднее, в 1960-х годах, к синтезатору был подключён компьютер IBM 7090 (через интерфейс, разработанный инженером Максом Мэтьюсом). Это позволило программировать звуки не на перфоленте, а на магнитной ленте и в цифровом виде, что значительно расширило возможности инструмента.

Процесс создания музыки

Композитор сначала записывал партитуру в виде последовательности чисел, соответствующих частотам, длительностям и тембрам. Затем эти данные переносились на перфорированную бумажную ленту с помощью специального перфоратора. После этого лента загружалась в считыватель, и синтезатор автоматически воспроизводил звук. Если результат не устраивал, ленту можно было переделать, изменив отверстия (например, заклеив их бумагой). Вся процедура была крайне трудоёмкой: на создание трёхминутной композиции уходили недели или даже месяцы.

Значение и влияние

RCA Mark II Sound Synthesizer стал не просто инструментом, а лабораторией для исследования природы звука и алгоритмов композиции. Его влияние на музыку и технологию было многогранным.

Вклад в электронную музыку

• Первая программируемая звуковая машина: RCA Mark II был первым устройством, которое позволяло композитору полностью контролировать все параметры звука с помощью программы, а не в реальном времени. Это заложило основы для концепции «музыкального программирования».
• Академическая электронная музыка: На нём работали пионеры электронной музыки, такие как Мильтон Бэббитт, Отто Люэнинг, Владимир Усачевский и Чарльз Вуоринен. Бэббитт, в частности, использовал синтезатор для реализации своей теории сериализма (тотального сериализма), где все параметры музыки (высота, длительность, громкость, тембр) контролировались математическими последовательностями. Его произведение «Philomel» (1964) является одним из самых известных примеров использования RCA Mark II.
• Предтеча современных синтезаторов: Хотя RCA Mark II был громоздким и дорогим, он продемонстрировал принципы, которые позже были реализованы в более компактных и доступных синтезаторах, таких как Moog и Buchla. Идея программного управления звуком напрямую ведёт к современным синтезаторам с программным управлением (digital synthesizers) и виртуальным инструментам.

Технологическое наследие

• Связь с компьютерной музыкой: Подключение к IBM 7090 сделало RCA Mark II одним из первых гибридных аналогово-цифровых музыкальных инструментов. Это дало толчок развитию компьютерного синтеза звука, который впоследствии привёл к созданию FM-синтеза (Ямаха DX7) и физического моделирования.
• Влияние на звукозапись: Дисковый рекордер, использовавшийся с синтезатором, был предшественником современных цифровых рекордеров. Он позволял фиксировать сложные, многослойные звуковые текстуры, которые невозможно было воспроизвести вживую.

Известные произведения, созданные на RCA Mark II

• Мильтон Бэббитт: «Philomel» (1964), «Vision and Prayer» (1961), «Ensembles for Synthesizer» (1962–1964).
• Отто Люэнинг: «Poem in Cycles and Bells» (1954), «Fantasy in Space» (1952) — эти произведения были созданы на более ранней версии Mark I, но позже адаптированы для Mark II.
• Владимир Усачевский: «Piece for Tape Recorder» (1956), «Of Wood and Brass» (1965).
• Чарльз Вуоринен: «Time's Encomium» (1969) — это произведение было полностью создано на RCA Mark II и в 1970 году получило Пулитцеровскую премию в области музыки.

Современное состояние

Оригинальный RCA Mark II Sound Synthesizer был разобран и выведен из эксплуатации в конце 1970-х годов. Его компоненты были частично утрачены. В настоящее время сохранились лишь фрагменты и документация. Однако его реплика или цифровая эмуляция не создавались из-за уникальной сложности и специфики конструкции.

Тем не менее, архивные записи, сделанные на синтезаторе, хранятся в Колумбийском университете и доступны для исследователей. Инструмент остаётся важным историческим артефактом, символизирующим рождение эры электронной музыки и алгоритмической композиции.

Интересные факты

• RCA Mark II был настолько большим, что для его установки в Колумбийском университете пришлось перестраивать стену кабинета.
• Стоимость разработки и постройки синтезатора превысила 500 000 долларов США (по ценам 1950-х годов), что эквивалентно нескольким миллионам долларов в современном исчислении.
• Перфорированная лента для синтезатора могла быть длиной до 30 метров, что позволяло кодировать композицию продолжительностью до 3–5 минут.
• RCA Mark II не имел клавиатуры — все управление осуществлялось исключительно через программу. Это делало его «инструментом для композиторов, а не для исполнителей».

Источники

1. Holmes, Thom. «Electronic and Experimental Music: Technology, Music, and Culture». Routledge, 2012.
2. Manning, Peter. «Electronic and Computer Music». Oxford University Press, 2004.
3. Chadabe, Joel. «Electric Sound: The Past and Promise of Electronic Music». Prentice Hall, 1997.
4. Документация и архивные записи Колумбийско-Принстонского центра электронной музыки (Columbia-Princeton Electronic Music Center).
5. Статьи и интервью с Мильтоном Бэббиттом, Отто Люэнингом и Владимиром Усачевским.