ベル研究所デジタルシンセサイザー

ベル研究所デジタルシンセサイザーは、アレスマシンまたはアリスとしてよく知られ、 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した。アレスマシンは、32個の正弦波発振器を備え、30kサンプル/秒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ました。アレスマシンは、大型コンピュータ上で部分的または完全にソフトウェアとして実装された以前のベルの実験に続いて、最初の真のデジタル加算シンセサイザーと呼ばれています^[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年にオバーリン音楽院のTIMARA部門に寄贈されました。 ^{[2]アレスの設計に基づくいくつかの商用シンセサイザーは、} Atari AMYサウ​​ンドチップを含め、1980年代にリリースされました。

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つの主要な部分で構成されていました。このシステムは大きな単一ユニットにパッケージ化されており、重量は300ポンドでした。設計者は楽観的にこ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、2台の8インチフロッピーディスクドライブ（Heathkit製。同社は独自のLSI-11マシンであるH11を販売していた）とAT&Tカラービデオ端末が付属していた。これはカスタマイズされたアナログ-デジタルコンバータに接続されており、7ビット解像度で1秒間に250回入力をサンプリングした。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本、72個のスライダー、およびさまざまなスイッチで構成されていた。^[3]プログラム制御下では、どのコントローラでも任意のパラメータを制御できた。入力は解釈され、一連のパラメータとしてサウンドジェネレータに送信さ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で処理が行き詰まる前に、1秒間に約1,000のパラメータ変更を処理できた。^[4]

サウンドジェネレーターはかなり複雑で、1,400個の集積回路が含まれていました。^[5]最初の32個の発振器バンクはマスター信号として使用され、通常、システムは最大32音のポリフォニーを持つことを意味していました（下記参照）。2番目の32個の発振器セットはマスターの1つにスレーブされ、最初のN倍音を生成します。ここで、Nは1（最初の倍音）から127までです。さらに、32個のプログラム可能なフィルター、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ー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ーバンクに任意の方法でミックスできます。これらは4つの16ビット出力チャンネルの1つに送信され、そこからデジタル-アナログコンバーターに送信さ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の振幅を検索することによって生成されました。Alles は、システムがコントローラ CPU で実行する必要のある計算量を減らすために、テーブルでいくつかのトリックを使用しました。ある例では、テーブルから 2 つの数値を検索して減算することで乗算を回避しました。これは、結果が 2 つの関連する数値の乗算と同じであることがわかったためです。すべてを実行しているのは、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す。コントローラはイベントをキューに投稿し、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送られました。^[5]

Alles Machine は業界内で大きな影響力を持っていましたが、導入コストが高かったため、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で入手できるまでにはしばらく時間がかかりました。

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した。その結果、Z-80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、1つのキーボードと限られた入力スライダーのセットを2つ目のユニットとする、より小さな2部構成のシステムが生まれた。Crumar General Development System、またはGDSとして知られ、1980年に3万ドルで発売された。これは、何度でも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、短い遅延の後でさえも、すべてのパフォーマンスが異なっていた。ウェンディ・カルロスはGDSを所有しており、トロンのサウンドトラックで使用していた。^[9]彼女はこの楽器の最も熱心なユーザーの一人でもあり、今日まで使用している。

同じ基本コンセプトをさらに発展させた結果、より低価格のSynergyが生まれ、1981年に発売された。 ^[10] Synergy はコンピュータ コンポーネントを削除し、システム全体を 77 鍵のキーボード付きのケースに再パッケージ化した。もう 1 つの加算シンセサイザー、Con Brio ADS200 がほぼ同じ時期に発売され、価格は 20,000 ドルとやや安かった。Con Brio も GDS も売れ行きは振るわなかったが、Synergy はなんとか市場シェアを獲得した。しかし、有名なYamaha DX7が 1983 年に発売されると、すぐに市場を席巻した。DX7 の FM 合成は、加算シンセサイザーと同じ基本的な出力サウンド制御を提供したが、多数の連動オシレーターの効果をわずか 2 つで複製することができた。^[11] 2,000 ドルという価格帯によって、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。

オリジナルマシンの最終バージョンは、1985年初頭にDigital Keyboardsが閉鎖された後に生産された。Digital Keyboardsのチーフデザイナー、マーサー・ストーニー・ストッケルは同社を離れ、ジム・ライトとジェリー・プタシンスキーとともにMulogixを設立した。Mulogix Slave 32は、 MIDIインターフェースを備えた2Uラックマウントモジュールに再パッケージ化されたSynergyだった。Slave 32は、SynergyからEPROMカートリッジの読み取りと書き込みが可能だった。^[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ボードを発表しました。これもAlles & Bayerのデザインと非常によく似ていました。初期の採用者の一人はロジャー・パウエルで 、彼はそれをベースに「Databoy」システムを設計しました。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、自作のサウンドのカスタムライブラリへのアクセスを提供しました。^[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個の発振器を使用し、ノイズジェネレータを追加してゲームに必要な特殊効果を提供した。しかしAMYはリリースされず、このチップをベースにした低価格のシンセサイザーを作ろうとするサードパーティの取り組みはアタリが訴訟を起こすと脅したため終了した。^[14]

Alles Machine で演奏したことが知られている 2 人の著名なアーティストは、Roger PowellとLaurie Spiegelです。Powell が最初の公開ライブ パフォーマンスを行いました。残念ながら、このパフォーマンスは録音されませんでした。もう 1 つの知られているパフォーマンスは、作曲家の Laurie Spiegel によるものです。

ラリー・ファスト(Synergy)のアルバムGamesのいくつかのトラックは、ベル研究所でデジタル シンセサイザーを使用して録音されたセッションから取られました。

作曲家であり電子キーボード奏者のドン・スレピアンは、1979年から1982年までマックス・V・マシューズ所長の下、ベル研究所の音響行動研究部門にアーティスト・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。 ^{[15] [16]} この間、彼は「Sea of​​ Bliss」^[17]と「Rhythm of Life」^[18]という、アレス・マシンをベースにした2つのフルレングスの作品を制作した。

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