В статье пойдет речь о новом принципе построения многомерных манипуляторов на основе нетрадиционного разложения рабочего пространства, и их применении, в частности, в электронной музыке.
Все существующие манипуляторы построены на принципе отслеживания движения точки в рабочем пространстве. Примером элементарного линейного манипулятора может служить обыкновенный переменный резистор, где вдоль линейного проводника (размерность = 1) перемещается "точечный" ползунок (размерность 0) Итоговая размерность манипулятора = 1+0=1.
Перейдем к плоскостным манипуляторам, самые распространенные из которых - компьютерные мышь и планшет. Здесь по рабочей плоскости(размерность = 2), в случае мыши - это коврик , а в случае планшета - его сенсорная поверхность, перемещается точечный объект (размерность = 0) - чувствительный элемент мыши или точка соприкосновения стилуса и планшета. Не вдаваясь в подробности устройства конкретных приборов, можно сказать, что формула размерности манипулятора в этом случае 2+0=2.
Гораздо менее распространены 3D-манипупуляторы, где рабочее пространство трехмерно, а перемещается в нем, опять же, "точечный" объект, например, рабочий конец рукоятки 3D-джойстика. В этом случае справедлива формула 3+0=3.
Но почему бы, например, не разложить рабочее пространство 2D-манипулятора таким образом: 2=1+1 и перемещать один линейный элемент относительно другого, неподвижного?
Практически это осуществлено в устройстве под рабочим названием 2D-реохорд, которое, в свою очередь, легло в основу конструкции нового электромузыкального инструмента "РЕОЛОНЧЕЛЬ" (патент Украины №35929 от 10.10.2008 ).
"РЕОЛОНЧЕЛЬ" можно отнести к электромузыкальным инструментам, у которых для извлечения и изменения параметров звука применяется линейный переменный резистивный элемент. Чаще всего он оформлен в виде реостатного грифа, как, например в «Грифовом электромузыкальном инструменте» (патент России 2249859 (2005.04.10). Впервые же реостатный гриф для управления высотой тона был применен еще в 1922 г. В. Гуровым и В. Волынкиним в «Виолене» - одноголосном инструменте с грифом свободной интонации (патент РСФСР № 1891 от 27. 12. 1922 г.). Но, в качестве переменного линейного резистора применялись и струны из материала с высоким удельным сопротивлением, как в инструментах, описанных в статье «Простые ЭМИ» Завьялова В. (журнал «Радио», 1995 г. №3) Здесь струна вместе с проводящей поверхностью, к которой она прижимается образует реохорд.
Общим недостатком этих инструментов является то, что при изменении сопротивления переменного линейного резистора имеется возможность манипулирования только одним параметром звука, (или несколькими жестко связанными параметрами).
С другой стороны, данную модель можно отнести к инструментам, в которых в качестве контроллера используется какой-либо 2D-манипулятор, например, планшет, манипулятор типа "мышь", сенсорная панель. Чаще всего в подобных системах используется персональный компьютер с соответствующим програмным обеспечением
(AnalogX MIDI MouseMod (http://www.analogx.com/contents/download/audio/mousemod.htm), CC Mouse Е. Асловского (http://privat.schlund.de/Gene/), MIDIKEYS (автор Kim Smith)) Наиболее перспективными в настоящее время считаются инструменты, построенные с применением сенсорных панелей, например, «Haken Audio Continuum Fingerboard» (United States Patent 6703552 http://www.hakenaudio.com/Continuum/html/overview/Intro.html.), Audiopad (разработка мультимедийной лаборатории Массачусетского технологического института (http://www.mit.edu/).
В отличие от ранее описанных грифовых инструментов, в инструментах, основанных на 2D-манипуляторах, имеется возможность независимого управления сразу двумя параметрами звука. Но, для достижения достаточной точности манипулирования, они требуют наличия значительной по площади рабочей поверхности, что делает их, во-первых, громоздкими, а, во-вторых, очень сложными и дорогими. Hапример, при длине струн 60 см. эквивалентная по параметрам сенсорная панель должна иметь размеры 60 х 60 см², а стоимость ее на несколько порядков будет превосходить стоимость всей предлагаемой полезной модели. Кроме того, техника игры на большинстве подобных инструментов имеют мало общего с техникой игры на традиционных музыкальных инструментах, а техника игры на "Реолончели" близка к таковой, и представляет собой что-то среднее между игрой на струнных смычковых и гавайской гитаре (слайд-гитаре).
КАК ЭТО РАБОТАЕТ, ВЗГЛЯД СО СТОРОНЫ.
Начнем с простейшего: Реолончель в том виде, в каком она запатентована.
Первый вопрос, который задавали практически все, кому я пытался рассказать о ней, был: а как эта твоя Реолончель будет звучать? А как она может звучать, если это всего лишь, по большому счету, интерфейс?! Куда подключишь – так и будет звучать.
Другое дело: как музыкант будет извлекать эти звуки, его собственные ощущения, техника и ньюансы игры на ней - вот что будет отличать Реолончель от существующих инструментов. То есть более правильный вопрос: как это будет выглядеть?
Ну, примерно, так: если передвигать смычок вдоль струны на корпусе, высота тона будет плавно меняться (эффект глиссандо), а передвигая смычок поперек струны на корпусе получим плавное изменение громкости звука.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ, ВЗГЛЯД ИЗНУТРИ.
Электромузыкальний инструмент "Реолончель", содержит корпус (6 на Рис.1) и струну (3) из провода высокого сопротивления, которая натягивается с помощью колка (1), расположенного на грифе (2), а также смычок (5), вдоль которого натянута такая же струна (7), электрически соединенная с корпусом гибким проводом (8). Корпус содержит в себе электронную схему и громкоговоритель, расположенный за отверстием (4).
Рис. 1
"Реолончель" работает таким образом:
При включении устройства во время отсутствия контакта в точке "а" по схеме на Рис. 2, на выходе ОУ1 устанавливается напряжение 0 в., а на выходе ОУ - Uвых = VE. Затем, при создании контакта в точке "а" (соприкосновение струны смычка R(b-e) и струны на корпусе R(c-d)), по цепи VC - R(с-а) - R(a-е) - VE начинает протекать электрический ток, сила которого определяется источником стабильного тока І1. С помощью системы из двух операционных усилителей ОУ1 и ОУ2 происходит измерение падения напряжения на участках струн R(с-а) и R(a-е). Выходной сигнал ОУ1 попадает на вход преобразователя напряжение-частота (1), что вызовет появление на выходе этого преобразователя сигнала определенной частоты звукового диапазона, который, в свою очередь, поступает на сигнальный вход амплитудного модулятора (2). На управляющий вход модулятора поступает выходное напряжение с ОУ2. Далее сигнал усиливается усилителем (3) и воспроизводится громкоговорителем (4).
Таким образом, на выходе инструмента воспроизводится звуковой сигнал, который имеет частоту, обусловленную местоположением точки соприкосновения двух струн на струне, что расположена на корпусе, и громкость, которая зависит от местоположения точки соприкосновения двух струн на струне смычка. Если в дальнейшем передвигать смычок вдоль струны на корпусе, высота тона будет плавно меняться (эффект глиссандо), а передвигая смычок поперек струны на корпусе получим плавное изменение громкости звука.
Рис. 2
СТАРШИЕ БРАТЬЯ, ДВОЮРОДНЫЙ БРАТ.
Но Реолончель в том виде, в каком она запатентована – собственно – игрушка.
Встроив в нее MIDI-контроллер, и подключив к синтезатору, звуковому модулю или компьютеру, получаем более универсальный инструмент. На любую из 2-х струн можно назначить любой параметр звука, изменяющий звучание Реолончели. А если «заставить» каждую струну издавать свой звук, высота которого зависит от места соприкосновения струн, можно одной рукой играть двухголосую мелодию, не заботясь о «параллельности» голосоведения. Добавляя пару–тройку струн и лады на грифе, получаем двухголосность и возможность не только плавного изменения высоты звука, но и ступенчатого (конечно же, соответственно усложняется схема):
Рис. 3
Несколько струн можно натянуть и на смычке, и тогда легким движением кисти «бубен» у нас сможет оперативно превратится в «арфу», если на каждую струну смычка назначить свой инструмент.
Возможен такой вот гибридный вариант:
Рис. 4
Здесь имеем уже ничем не ограниченную многоголосность.
Дедушка Термен в начале прошлого века сделал "трёхмерный" аппарат, зачем ухудшать уже сделанное и делать "двумерный"? (тем более, что Растропович уже переставился, а Вурстропович ещё не родился...) al0253@yandex.ru
Мысль интересная! А зачем непременно виолончельно-смычковые привязки? А если это будет что-то вроде нынешних сенсорных дисплеев к примеру?
С передачей всей динамики манипуляций. Это вполне реально на базе планшета прогу написать.
Может такое уже и есть не слежу за новинками.
Дорогие гости!
Убедительно прошу, кому интересно, все-таки не полениться и зайти на сайт: http://www.rheolin.ho.ua/
Думаю, что многие вопросы прояснятся.
во времена ссср на третьем месте после евреев и чукч по упоминаниям в анекдотах были молдаване. Но о молдавских изобретателях ни одного не слышал)Тока безобит,угу?
Прекрасное изобретение. Главное теперь найти цель этого изобретения. Сам создавал нечто подобное. И скажу честно - никому ничего ненадо было, отсылали со своим "хламом" по дальше. Решил более плотно заняться внедрением моих идей в массы, и продал идею http://sellyouridea.ru Не пожалел, при деньгах, и с желанием работать дальше. Советую всем.
в основе любого инструмента было желание найти удачный ряд гармоник и зафиксировать их повторяемость. Тут автор предлагает внести линейный принцип извлечения звуков. Скажу что это не упрощает напротив музыканту придется уже в голове держать позиции найденных им нужных звуков. Не все готовы к импровизации и принятию новых гармоник.