Virtual ans: способ напечатать звук набумаге

Virtual ans: способ напечатать звук набумаге

какое количество в музыке нот? Хороший детский ответ на данный вопрос — семь. Поступив в музыкальную школу, ученик знакомится с тёмными клавишами и отвечает, что нот двенадцать. Взглянув индийское кино, он обращает внимание, что кокетливая актриса поет необыкновенные ноты, которых нет на фортепиано, — доли полутонов.

Наконец, легко углубившись в историю, юный музыкант определит о многообразии музыкальных строев (и стоящих за ними математических теорий) и о том, что сейчас не утихают споры, как верно настраивать пианино.

Современные музыканты, и физики и математики прекрасно знают, что количество нот вечно и в музыке возможно применять звуки любой частоты при условии, что они различимы на слух. Кое-какие инструменты, к примеру колокол, за один удар выдают на гора фактически все частоты слышимого спектра. Но большинство инструментов смогут дать в распоряжение музыканта только ограниченный комплект тонов и тембров.

Этот факт еще в первой половине XX века глубоко огорчал советского изобретателя Евгения Александровича Мурзина.

Опытный путь Мурзина во многом выяснила война. Он разрабатывал оборудование для звукометрической разведки наземной артиллерии, совокупности наведения для истребителей-перехватчиков, устройства управления зенитным огнем. Его разработки были приняты на вооружение Советской армии.

Но в историю Мурзин вошел как создатель первого в мире электронного синтезатора. Его детище и сейчас остается самым всемогущим аналоговым музыкальным инструментом современности. Синтезатор АНС может не только создавать неземные музыкальные ландшафты, но кроме того имитировать звуки природы и людскую обращение. Звучание автомобили, существующей всего в двух экземплярах, увековечено в фильмах Тарковского, а также в аудиозаписях советских, российских и зарубежных музыкантов.

Релиз сборника ANS-Sessions ожидается в текущем году, что лишний раз подтверждает: коммунистический суперсинтезатор не теряет актуальности.

Заглавием АНС аппарат обязан Александру Николаевичу Скрябину. Творчество русского композитора воодушевляло изобретателя: так же, как Скрябин стремился выйти за рамки классических тональностей, Мурзин желал выйти за рамки самого музыкального строя.

    Фото Синтезатор АНС прекрасно сохранился и иногда дает маленькие концерты.

Заметить и послушать его возможно в Музее музыкальной культуры имени М. И. Глинки.

Как выглядит звук

Принцип работы синтезатора АНС эргономичнее всего растолковать, оттолкнувшись от его современной цифровой копии. Компьютерную программу Virtual ANS написал музыкант и программист из Екатеринбурга Александр Золотов. Эта мысль завладела им в начале 2000-х на волне увлечения музыкой Эдуарда Артемьева, композитора фильмов Тарковского. Александр изначально задался целью создать универсальный мультиплатформенный инструмент, что будет нужен бессчётным музыкантам.

Сейчас Virtual ANS доступен для компьютеров, смартфонов и планшетов на Windows, Linux, iOS и Android.

    Фото Интерфейс программы Virtual ANS, пускай и выглядит намного современнее, по сути фактически в точности имитирует стеклянную пластину, покрытую мастикой, на которой композиторы писали партитуры для синтезатора АНС.

Посмотрите на сонограмму (она же спектрограмма): по горизонтальной оси на ней отложены единицы времени, а по вертикальной — высоты (частоты) тона. Дабы музыканту было несложнее ориентироваться на сонограмме, на оси ординат изображена фортепианная клавиатура в десять октав. Но в действительности разрешение графика намного выше.

В синтезаторе АНС любая октава делилась на 72 частоты (а любой тон — на 12 частот), что разрешало создавать необычную микротональную музыку с невиданными потусторонними звуками.

Разрешение сонограммы в Virtual ANS фактически вечно как по частоте, так и по времени. Именно поэтому программный синтезатор, по сути являясь музыкальным инструментом, может воспроизводить звуки людской голоса, оркестровую музыку, шумовые эффекты — да фактически каждые звуки слышимого диапазона. Причем, говоря «воспроизводить», мы совершенно верно обрисовываем чувство от прослушивания, но мало лукавим с позиций разработки: синтезатор не проигрывает звуки, а воссоздает их заново из небольших кирпичиков — несложных синусоидальных волн.

Если вы нарисуете на сонограмме горизонтальную линию толщиной в один пиксель и длиной, скажем, в три секундных деления, синтезатор проиграет вам звук соответствующей частоты в течение трех секунд. Звук синусоидального генератора безликий и неинтересный, вряд ли он может претендовать на эстетическую сокровище. Но все изменяется, стоит нарисовать линию потолще: в дело вступают соседние синусоиды; взаимодействуя между собой, они образуют естественные гармоники — звук делается полным и богатым.

Рисуя сонограмму, словно бы живописец, музыкант может получать фактически любых звуковых эффектов. Прерывистые горизонтали наоборот соответствующих нот дадут ему мелодию, волнистые линии — вибрато, восходящие либо нисходящие — глиссандо (плавное нарастание либо убывание тона), широкие полупрозрачные полосы — шумы. Практически у сонограммы имеется и третья ось: яркость точки либо линии определяет громкость звучания соответствующего тона, либо амплитуду синусоиды.

Сама по себе спектрограмма употребляется не только и не столько в музыке: с ее помощью разбирают самые различные звуки, что необходимо, к примеру, для идентификации голоса в криминалистике.

Мощность сонограммы как аналитического инструмента Virtual ANS демонстрирует полностью: программа может создать изображение из аудиофайла, а после этого вычислять это изображение и воссоздать по нему звук. Стоит повториться, речь заходит не о воспроизведении, а о генерировании звука заново — как если бы кто-то записал чью-то обращение на бумаге, а после этого прочел ее с страницы, стараясь подражать голосу автора.

Дабы «играться» на Virtual ANS, музыкант рисует сонограмму: причиняет на нее точки, пятна и линии, применяет кисти и ластики, регулирует яркость (она же прозрачность) отдельных элементов. Игра возможно как абстрактным перформансом, так и в полной мере осознанным музыкальным выполнением. На Virtual ANS возможно играться и в настоящем времени: компьютер раз за разом проигрывает сонограмму определенной длины, а музыкант одвременно с этим додаёт к ней новые подробности.

Компьютер? Это лишнее

Спектрограмма, разрешение, синтез — сами эти понятия прочно ассоциируются с цифровым веком. Но, как ни тяжело это представить, Virtual ANS — это фактически правильная функциональная копия синтезатора Мурзина. Разве что линии на сонограмме в оригинале не рисовались пальцем на сенсорном экране, а процарапывались особым резцом в слое краски на стекле.

Синтезатор АНС — это сложнейший электромеханический прибор, очевидно, всецело аналоговый. Над его конструкцией Мурзин начал работату еще во второй половине 30-х годов двадцатого века, но готовая машина заметила свет лишь в 1958-м. Принцип звукоизвлечения для нее посоветовал кинематограф: на кинопленке звук записывается и воспроизводится посредством света.

Генератор чистых тонов (тех самых синусоид-кирпичиков) АНС складывается из четырех однообразных дисков. На каждом диске — 144 концентрические дорожки с волнообразной сменой прозрачности. При пропускании света любая дорожка дает мерцающий синусоидальный световой сигнал. Причудливый узор дорожек Мурзин наносил на диски фотографическим методом посредством намерено сконструированного станка.

На создание одного диска уходило до 50 часов постоянной усердной работы.

Диски вращаются с различной скоростью, и все их дорожки совместно забранные дают 576 световых синусоид — 8 октав по 72 ступени в каждой. Оптическая совокупность собирает свет со всех дорожек и фокусирует ее на узкую щель. Эта щель — физическое воплощение вертикальной оси спектрограммы.

В нижней ее части сосредоточены сигналы низкой частоты, а в верхней — высокие тона.

Над щелью находится последовательность фотоэлементов, подключенных к столамповому громкоговорителям и усилителю сигнала. А между фотоэлементами и щелью с регулируемой скоростью движется стеклянная пластина, покрытая тёмной краской. Перемещение данной пластины имеется не что иное, как физическое воплощение временной оси спектрограммы.

А рисунок, что композитор выцарапывает на краске, заставляя свет от определенных дорожек попадать к фотоэлементам и издавать звук, — это и имеется сонограмма, она же — записанное заблаговременно музыкальное произведение.

Дабы композиторам было комфортно трудиться с АНС, Мурзин изготовил особую линейку («кодер») с изображением фортепианных клавиш, а на ней — мобильную каретку с обозначением главных обертонов. Кодер устанавливался перед пластиной, помогая музыканту ориентироваться в фактически нескончаемом многообразии звуков.

Одна из наиболее значимых изюминок АНС содержится в том, что с ним должен был трудиться сам композитор без посредников в виде нотной записи, музыкантов, дирижера. Одновременно с этим синтезатор предоставлял композитору оркестровый диапазон тонов и тембров, а сам процесс работы предполагал немедленную запись (просматривай — увековечивание) произведения.

Сам Мурзин сказал, что на АНС не следует выполнять произведения композиторов-классиков. Аппарат строился для принципиально новой музыки. В полной мере возможно, что кроме того сам изобретатель не осознавал всех возможностей собственного инструмента: до недавнего времени замечательно сохранившийся экземпляр АНС пребывал в МГУ, где употреблялся для опытов по симуляции речи.

Принципиальная схема синтезатора АНС

Генератор чистых тонов аналогового синтезатора АНС складывался из четырех оптических дисков. Они были полностью однообразными, но вращались с различной скоростью. Совместно они давали 576 тонов, по 72 тона на каждую из 8 октав.

Для лучшего понимания схемы партитура на ней изображена прозрачной. На самом же деле движущаяся пластина была покрыта непрозрачной мастикой, и композитор процарапывал на ней участки, выбирая из 576 тонов те, каковые были необходимы ему.

Сонограмма на фото изготовлена посредством программы Virtual ANS из аудиозаписи настоящего синтезатора АНС. Родство между аналоговым и компьютерным инструментами разумеется: на сонограмме с первого взора угадываются «борозды», а при считывании посредством смартфона вы услышите звук, весьма похожий на звучание уникального советского синтезатора. Эффект будет особенно сильным, если вы подключите к смартфону наушники.

Звучащая ?механика

Приложение «Популярная механика. Звук» применяет разработку PhonoPaper, созданную создателем Virtual ANS Александром Золотовым. PhonoPaper представляет собой ту же сонограмму с той только отличием, что громкость звука определяется не яркостью точки, а ее цветом — от белого (тишина) до тёмного (большая громкость).

Полосы-маркеры сверху и снизу от сонограммы оказывают помощь смартфону выяснить, где как раз находится информация о звуке.

Почувствуйте себя композитором прямо на данный момент. Разработка PhonoPaper разрешает не только распечатывать сонограммы из программы, но и рисовать их от руки. Тут рисунок, что нарисовали мы.

Послушайте, как он звучит, и попытайтесь подрисовать к нему новые звуки прямо на странице, распечатав ее.

Статья «Полновластные правители звука» размещена в издании «Популярная механика» (№150, апрель 2015).

Virtual ANS — Серп и молот


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: