В поисках потерянного звука. Экспериментальная звуковая культура России и СССР первой половины ХХ века

В штате Лаборатории графического звука Шолпо были специальные сотрудники, в задачу которых входило осуществление сложных математических вычислений. Ленинград. 1946. Личный архив М. Е. Шолпо

Чтобы решить проблему изменения высоты при сохранении неизменных формант, Янковский предложил вычислять по три шаблона на каждую октаву для всего диапазона частот каждого конкретного звука, транспонируя каждый шаблон посредством изменения скорости воспроизведения в диапазоне, не превосходящем одной трети октавы. Он писал: «Вопрос сводится к выбору количества нот в диапазоне инструмента, для которых надо производить синтез обертонов <…> я наметил для синтеза по 3 профиля на октаву каждого тембра. Этим самым был принят, 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.