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ベル研究所デジタルシンセサイザー（アレスマシンまたはアリスとしてよく知られている）は、1970年代にベル研究所のハル・アレスによって設計された実験的な加算シンセサイザーである。アレスマシンは、32個の正弦波発振器を備え、毎秒30kサンプルで動作するコンピュータ制御の16ビットデジタルシンセサイザーを使用していた。アレスマシンは、大型コンピュータ上でソフトウェアとして部分的にまたは完全に実装された以前のベル研究所の実験に続いて、最初の真のデジタル加算シンセサイザーと呼ばれている[1]。このマシン用に録音されたフルレングスの楽曲は1曲のみで、その後分解され、1981年にオーバリン音楽院のTIMARA部門に寄贈された[ 2 ]。アレス設計に基づいたいくつかの商用シンセサイザーが1980年代に発売され、その中にはAtari AMYサウンドチップも含まれていた。
Alles Machineは、 LSI-11マイクロコンピュータ、プログラム可能なサウンドジェネレータ、およびさまざまな入力デバイスの3つの主要部分で構成されていました。システムは大きな単一のユニットにパッケージ化され、重量は300ポンドでした。設計者は楽観的にそれをポータブルと呼んでいました。[ 3 ]
マイクロコンピュータには、8 インチフロッピー ディスクドライブ 2 台 ( Heathkit製、同社は独自の LSI-11 マシンH11を販売していた) と AT&T カラービデオ ターミナルが付属していた。これは、入力を 7 ビットの解像度で毎秒 250 回サンプリングするカスタムアナログ - デジタル コンバータに接続されていた。入力デバイスは、61 鍵のピアノ キーボード 2 台、3 軸アナログ ジョイスティック 4 台、72 個のスライダー バンク、および各種スイッチで構成されていた。[ 3 ]コントローラはいずれも、プログラム制御で任意のパラメーターを制御するために使用できた。入力は解釈され、一連のパラメーターとしてサウンド ジェネレータに送られる出力を生成するために使用された。シンセサイザーを制御するために必要な帯域幅はかなり限られていた。コンピュータは、CPU が処理能力を失う前に、毎秒約 1,000 回のパラメーター変更を処理できた。[ 4 ]
音源は、1,400 個の集積回路を含むかなり複雑なものでした。[ 5 ]最初の 32 個の発振器のバンクはマスター信号として使用され、一般的にシステムは最大 32 音のポリフォニーを備えていました (下記参照)。2 番目の 32 個の発振器のセットはマスターの 1 つにスレーブとして接続され、最初の N 倍音を生成しました。ここで N は 1 (第 1 倍音) から 127 までです。さらに、32 個のプログラマブルフィルタ、32 個の振幅乗算器、および 256 個のエンベロープジェネレータのバンクがありました。これらの信号はすべて、192 個のアキュムレータのバンクに任意の方法で混合することができました。これらは、4 つの 16 ビット出力チャネルのいずれかに送られ、そこからデジタル - アナログコンバータに送られて出力されました。[ 5 ]
実際の波形は、64 kWord ROMベースのテーブルから特定の時間における振幅を参照することによって生成されました。Alles は、コントローラ CPU でシステムが実行する必要のある演算量を減らすために、テーブル内でいくつかの工夫をしました。あるケースでは、2 つの数値をテーブルから参照して減算することで乗算を回避しました。これは、結果が関連する 2 つの数値の乗算と同じであることがわかったためです。すべてを実行するのは、イベント用の 16 個のFIFOスタックを備えた 255 個のタイマーのセットでした。コントローラはイベントをキューにポストし、キューはタイムスタンプでソートされて、順番にジェネレータに供給されました。[ 5 ]
アレス・マシンは業界内で非常に大きな影響力を持っていたが、導入コストがあまりにも高額だったため、その原理に基づいたマシンがほとんどのミュージシャンが購入できる価格帯で入手できるようになるまでには、かなりの時間がかかった。
イタリアのCrumarとニューヨークの Music Technologies が協力して Digital Keyboards を設立し、Alles Machine を再パッケージ化しようと試みた。その結果、Z80ベースのマイクロコンピュータとディスクドライブを 1 つのユニットとし、シングルキーボードと限られた入力スライダーを 2 番目のユニットとする、より小型の 2 部構成のシステムができた。Crumar General Development System、略してGDS として知られるこのシステムは、1980 年に 30,000 ドルで発売された。毎回同じパフォーマンスを保証できる柔軟なシステムを必要とするスタジオに販売された。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]同時代のアナログシンセサイザーは、入力コントロールの環境変化の影響を受けやすく、短い遅延の後でも毎回異なるパフォーマンスになることを意味していた。ウェンディ・カルロスは GDS を所有し、トロンのサウンドトラックで使用した。[ 9 ]彼女はまた、この楽器の最も熱心なユーザーの 1 人であり、今日でも使用している。
同じ基本コンセプトをさらに発展させた結果、1981年に低価格版のSynergyが発売された。 [ 10 ] Synergyはコンピュータコンポーネントを取り除き、システム全体を77鍵キーボード付きのケースに再パッケージ化した。ほぼ同時期に、別の加算シンセサイザーであるCon Brio ADS200が20,000ドルというやや低価格で市場に登場した。Con BrioもGDSも売れ行きは芳しくなかったが、Synergyは一定の市場シェアを獲得した。しかし、1983年に有名なYamaha DX7が発売されると、すぐに市場を席巻した。DX7のFMシンセシスは、加算シンセサイザーと同様に出力音を基本的に制御できたが、わずか2つのオシレーターで多数のギャングオシレーターの効果を再現できた。[ 11 ] 2,000ドルという価格設定により、加算シンセサイザーとの競争はなくなった。Synergyの生産は1985年に終了した。
オリジナル機の最終バージョンは、1985 年初頭に Digital Keyboards が閉鎖された後に製造されました。Digital Keyboards のチーフデザイナーである Mercer "Stoney" Stockell は退社し、Jim Wright と Jerry Ptascynski と共に Mulogix を設立しました。Mulogix Slave 32は Synergy を 2U ラックマウントモジュールに再パッケージ化し、MIDIインターフェースを備えていました。Slave 32 は Synergy から EPROM カートリッジの読み書きが可能でした。[ 12 ]
1981年、シーザー・カストロとアラン・ヒーバーランドはCasheab S-100ボードを発表した。これはAlles & Bayerのデザインと非常によく似ていた。初期の採用者の1人がロジャー・パウエルで 、彼はそれを基に「Databoy」システムを設計した。パウエルは自作の8800システムを使用してキーボードとモジュレーションコントローラーをスキャンし、彼が作成したカスタムサウンドライブラリへのアクセスを提供した。[ 13 ]
1984年から、アタリはシエラプロジェクトでアレスマシンのシングルチップ実装の開発に着手した。その結果生まれたAMY 1チップは64個のオシレーターを使用し、ゲームに必要な特殊効果を提供するノイズジェネレーターを追加した。しかし、AMYは発売されず、このチップをベースにした低価格シンセサイザーを製造しようとするサードパーティの試みは、アタリが訴訟を起こすと脅したことで終わった。[ 14 ]
アレス・マシーンで演奏したことで知られる著名なアーティストは、ロジャー・パウエルとローリー・シュピーゲルの2人である。パウエルは初の公開ライブ演奏を行ったが、残念ながらこの演奏は録音されなかった。もう1つの演奏は作曲家のローリー・シュピーゲルによるものである。
ラリー・ファストのアルバム『Games』（Synergyレーベル）に収録されているいくつかの楽曲は、ベル研究所でデジタルシンセサイザーを使って録音されたセッションから採用されたものである。
グレッグ・スミスは、マイケル・ジャクソンのヒット曲「Beat It 」のライナーノーツでシナジーを発揮したとされている。[ 15 ]
作曲家であり電子キーボーディストのドン・スレピアンは、1979年から1982年まで、ベル研究所の音響・行動研究部門のディレクター、マックス・V・マシューズの下でアーティスト・イン・レジデンスとして雇われ、ベル研究所のデジタルシンセサイザーを使用した作品を制作した。[ 16 ] [ 17 ] この期間中、彼はアレス・マシン[ 20 ]を基にした2つの長編作品「Sea of Bliss」[ 18 ]と「Rhythm of Life」[ 19 ]を制作した。