конечно, своеобразный компромис по отношению к требованию абсолютной устойчивости формант, (так как я допустил сдвиг на большую терцию), но практически этот сдвиг совершенно не заметен»[348]. Интересно, что подобный метод используется сегодня в большинстве современных сэмплеров.

6.7. Синтоны и синтетические инструменты

Согласно классификации Янковского, он работал с четырьмя базовыми уровнями спектральной организации звуков:

1) «простой (чистый) тон» — простое гармонической колебание;

2) «сложный тон» — суперпозиция нескольких простых тонов;

3) «синтон» (синтетический тон) — искусственный сложный тон на основе математического сложения простых тонов, связанных с некоторым конкретным спектральным шаблоном и созданных методом графического звука.

4) «синтетический инструмент» — библиотека синтонов, связанных с некоторым особым звуковым характером (инструментом), с фиксированными формантами, предназначенный для синтеза звука методом графического звука. Фактически, речь идет о базе данных, не имеющей ничего общего с обычными «музыкальными инструментами», на которых играют традиционными способами[349].

На третьем этапе своей работы Янковский планировал «создание типов извлечения звука и красочностей промежуточных, для заполнения провалов между оркестровыми, следующими техническими приемами: 1. Путем медленных “наплывов”, спектральных переходов с помощью двойной фото-экспозиции. 2. Путем быстрых, радужных переливов из спектра — при громкостном вибрато со сдвигом на полуцикл, так что максимумы силы звука приходятся между максимумами другого. 3. Воспроизведением всех звуковых красок всеми способами извлечения звука, свойственными всевозможным инструментам и зависящими от изменения стационарных звучаний, как по амплитуде, так и по форме колебаний: pizzicato и обратная ему мягкая атака звука, громкостное вибрато (филирование звука) и разные процессы в начале звуков и в переходе между ними»[350].

Например, чтобы синтезировать человеческий голос, напевающий гласный звук, нужно было бы выбрать несколько шаблонов, связанных с формантами (рисованные волновые формы, наподобие пятиобертонок), добавить дополнительные шаблоны по мере необходимости (такие как «равно-амплитудный полный»), с помощью виброэкспонатора настроить каждый шаблон на требуемую частоту и интенсивность и затем смикшировать их. Конечный результат походил бы на «замороженный звук», подобный одному фрейму преобразования Фурье, временного «кванта» звука, физически связанного с одним кадром фильма. Чтобы произвести звук, изменяющийся во времени, необходимо вычислить последовательность статических кадров, каждый из которых представляет собой очередную фазу изменения звука во времени. Чтобы произвести финальную звуковую дорожку нужно соединить кадры в последовательность внахлест, переводя один кадр в другой через перекрестное микширование для достижения плавности переходов и минимизации помех на стыках кадров. Для реализации этого метода Янковский разработал свой виброэкспонатор.

«Пятиобертонки». 1935–1936. Математически рассчитанные волновые формы звуков с сильной формантой. Коллекция А. И. Смирнова

6.8. Виброэкспонатор

Разработанный Янковским специальный модифицированный анимационный станок «виброэкспонатор» позволял не только фотографировать последовательные сегменты рисованных звуковых дорожек, но также производить все необходимые манипуляции со спектро-стандартами в процессе создания синтонов. Это означало, что временная дискретизация соответствовала 24 кадрам в секунду, а каждый кадр представлял собой один «квант», своего рода мгновенную фотографию постоянно изменяющегося звука. При этом волновая форма каждого кадра последовательности вычислялась согласно спектральному составу на основе определенного набора спектральных шаблонов.

Несмотря на то, что Янковский ссылается на конструкцию виброэкспонатора в ряде своих рукописей, он нигде не дает полного его описания. Тем не менее, согласно имеющимся упоминаниям, можно представить себе принципы его работы. Являясь надстройкой над анимационным станком, виброэкспонатор имел несколько уровней, позволявших осуществлять полный цикл создания синтонов, а также покадровый перенос готовой звуковой дорожки на кинопленку.

Важной частью виброэкспонатора был станок скользящей копировки, позволявший конвертировать исходные синтоны, выполненные трансверсальным методом, в «интенсивные» негативы, необходимые для последующей обработки. Для осуществления скользящей копировки фотопластинка с изображением синтона помещалась в специальную кассету с тонкой щелью (апертурой), расположенной вдоль синтона, через которую параллельный пучок света попадал на вторую, не экспонированную фотопластинку, установленную позади апертуры. Широкое интенсивное изображение синтона получалось путем перемещения второй фотопластинки сверху вниз перед апертурой. «Интенсивное» (переменной плотности) изображение звуковой волны было необходимо для последующего транспонирования синтона с понижением высоты до требуемого значения. Для этого фотопластинку с «интенсивной» звуковой дорожкой устанавливали перед другой тонкой апертурой, которую поворачивали на определенный угол, соответствующий требуемому интервалу транспонирования, и фотографировали на третью фотопластинку, установленную позади второй апертуры.

В результате на третьей фотопластинке получалось растянутое (транспонированное) интенсивное изображение исходного синтона. Эта часть виброэкспонатора называлась «экспонатор синтонов».

Этот метод позволял пошагово снимать всю последовательность кадров, представляющих собой фазы процесса спектральной трансформации во времени. Для устранения помех, возникающих на стыках кадров, применялся метод перекрестного микширования одного кадра в другой путем расфокусировки изображения по краям кадра или наложения на соседние кадры специальной маски, напоминающей форму колокола, которая обеспечивала уменьшение светогого потока по краям кадров.

Еще один уровень виброэкспонатора предназначался для создания быстрых амплитудных огибающих (типа вибрато), получаемых за счет специальной управляемой мультисегментной маски. В первой версии виброэкспонатора Янковский использовал три сегмента на кадр. Последний уровень прибора отвечал за медленные огибающие. Для этого также применялась мультисегментная маска.

Для облегчения манипуляций с размерами исходного трансверсального изображения синтона, связанными с высотой и амплитудой получаемого звука, Янковский применял различные оптические приборы, например, так называемый «анаморфот», в котором использовались специальные «анаморфные» линзы, производившиеся по его заказу Ленинградским институтом точной механики и оптики.

В декабре 1932 года Янковский подал заявку на изобретение виброэкспонатора. 29 марта 1933 года он получил свидетельство о приоритете на изобретение № 126248 «Устройство звуковой мультипликации» и вскоре, согласно официальному бюллетеню, — авторское свидетельство № 34195. Однако вследствие типо­графской ошибки авторское свидетельство с этим номером соответствует совсем другому изобретению. Заявление Янковского было потеряно и более никогда не упоминалось снова.

Диаграммы, объясняющие принципы работы виброэкспонатора. Иллюстрации к статье «Акустический синтез музыкальных красок» Б. Янковского. 1936–1939. Коллекция А. И. Смирнова

С 1937 года лаборатория Янковского находилась в подчинении НИМИ Московской консерватории. В январе 1939 года руководитель НИМИ Николай Гарбузов направил исследователя Николая Зимина в лабораторию Янковского для проверки состояния его исследований. В своем отчете Зимин писал:

«Мною было установлено следующее:

1. Вибро-экспонатор представляет сложный, громоздкий прибор для съемки на звуковую дорожку нормальной 35 мм кинопленки синтетических звуков, по специально изготовленным «полосовым» негативам. Прибор снабжен разнообразными движениями фотографируемого объекта и частично механизирован. Автомат для перемены направления поперечного движения звуковой дорожки не вполне исправен. Прибор нуждается в дополнительной проверке и регулировке.

2. Станок скользящей копировки. Предназначен для изготовления «полосовых» полутонных негативов с узких ленточных негативов с звуковыми кривыми. Слишком массивно построен. Коробка передач — по крайней мере с